NASKAH PUBLIKASI TUGAS AKHIR - eprints.ums.ac.ideprints.ums.ac.id/28970/22/NASKAH_PUBLIKASI.pdfdan...

NASKAH PUBLIKASI TUGAS AKHIR

KARAKTERISASI DAN PEMBUATAN KAMPAS KOPLING

SEPEDA MOTOR DENGAN VARIASI BAHAN SERAT SABUT

KELAPA, SERBUK ARANG TEMPURUNG KELAPA, SERBUK

TEMBAGA DAN RESIN POLYESTER

Diajukan untuk memenuhi tugas Dan Syarat- Syarat Guna memperoleh Gelar Sarjana S1 Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah

Surakarta

Disusun oleh :

WASIT NIM : D 200 09 0003

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2014

3

KARAKTERISASI DAN PEMBUATAN KAMPAS KOPLING SEPEDA MOTOR DENGAN VARIASI BAHAN SERAT SABUT KELAPA,

SERBUK ARANG TEMPURUNG KELAPA, SERBUK TEMBAGA DAN RESIN POLYESTER

Wasit, Pramuko Ilmu Purboputro, Bambang Waluyo F Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta

Jl. A. YaniTromol Pos I Pabelan, Kartosuro email : [email protected]

ABSTRAKSI

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh komposisi variasi serbuk tembaga, serbuk arang tempurung kelapa, serat kelapa dan resin poliester terhadap kekuatan aus dan kekerasan dari spesimen kampas kopling, dan mempengaruhi pengaruh komposisi bahan terhadap sifat fisik dari kampas kopling dengan struktur mikro.

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah serbuk tembaga, serbuk arang tempurung kelapa, serat kelapa dan resin poliester. Kemudian dalam pembuatan dilakukan proses kompaksi dengan gaya sebesar 2 ton dan ditahan selama 60 menit. Setelah mencapai holding time yang di inginkan, dies dimasukkan kedalam oven dan dilakukan proses sintering dengan suhu 130ºc selama 40 menit dan specsimen dikeluarkan dari cetakan. Setelah didapat sembilan spesimen kampas kopling variasi serbuk tembaga, serbuk arang tempurung kelapa, serat kelapa dan resin poliester lalu dilakukan proses pengujian kekerasan Brinell dan pengujian keausan kemudian dilakukan foto struktur mikro untuk melihat kepadatan dan sifat masing-masing bahan penyusun spesimen kampas kopling sepeda motor.

Hasil pengujian ini menunjukkan bahwa komposisi bahan dengan fraksi berat serbuk tembaga sebesar 20 %, serbuk arang tempurung kelapa sebesar 20 %, serat sabut kelapa sebesar 20 % dan resin polyester 40% didapat harga kekerasan 20,642 kg/mm2, harga keausan uji kering sebesar 0,21 mm/jm dan harga keausan uji basah pengaruh oli sebesar 0,15 mm/jm. Sehingga mendekati harga kampas kopling indopart dengan harga kekerasan 13,248 kg/mm2, harga keausan uji kering sebesar 0,22 mm/jm dan harga keausan uji basah pengaruh oli sebesar 0,17 mm/jm.

Kata kunci : Kampas kopling, Serbuk tembaga, Serat sabut kelapa.

4

PENDAHULUAN

Latar Belakang Perkembangan material-material

baru saat ini di industri otomotif untuk mendapatkan material dengan sifat yang lebih baik telah berkembang dengan pesat dan semakin banyaknya tipe, merk, dan jumlah kendaraan bermotor di Indonesia, kebutuhan produk material otomotif juga semakin besar. Karena tidak menentunya kondisi perekonomian Indonesia, maka dorongan untuk membuat produk material otomotif yang ekonomis, berkualitas dan dapat diterima oleh pasar sangat tinngi. Tujuannya untuk meningkatkan kualitas produk dan dapat bersaing dengan produk yang telah ada sebelumnya.

Material komposit umumnya dapat digunakan pada aplikasi di industri otomotif terutama untuk penggunaan kampas kopling. Material komposit dapat menggabungkan sifat-sifat unggul dari material untuk menghasilkan suatu material baru dengan sifat yang lebih baik.

Dengan demikian diperlukan penelitian bagaimana membuat kampas kopling dengan unsur-unsur bahan yang ramah lingkungan dengan harga yang terjangkau, mempunyai ketahanan gesek dan tingkat keausan yang tinggi karena kampas kopling harus memiliki daya tahan panas yang tinggi. Hal ini dapat dilakukan dengan melakukan penelitian bagaimana membuat formula/ campuran bahan-bahan selain asbes dengan komposisi bahan yang baik, proses pengepresan (pencetakan) dengan tekanan tertentu, dan proses sintering. Kemudian dilakukan pengujian untuk mengetahui

koefisien gesek, kekerasan kampas, dan sifat fisik setelah pengujian dengan struktur mikro dan didapat hasilnya yang dapat dijadikan acuan untuk pembuatan kampas kopling yang sesuai standar dipasaran sekarang ini.

Tujuan Penelitian

1. Mengetahui harga keausan kampas kopling variasi bahan serat sabut kelapa, serbuk arang tempurung kelapa, serbuk tembaga dan resin polyester, kemudian dibandingkan dengan kampas kopling indopart.

2. Mengetahui harga kekerasan kampas kopling bahan non asbes dengan variasi bahan serat sabut kelapa, serbuk arang tempurung kelapa, serbuk tembaga dan resin polyester kemudian dibandingkan dengan kampas kopling indopart.

3. Mengetahui komposisi bahan kampas kopling sesudah pengujian kekerasan Brinell dengan foto mikro.

Batasan Masalah Agar penelitian ini sesuai dengan

yang diinginkan dan tidak meluas pada pembahasan yang lain, maka dilakukan batasan masalah antara lain : 1. Bahan

Bahan yang digunakan untuk pembuatan kampas kopling non asbes ini adalah serat sabut kelapa, serbuk arang tempurung kelapa dan serbuk Tembaga dengan pengikat digunakan Resin polyester 2. Perbandingan komposisi bahan yang digunakan sebagai berikut:

1. 40% serat sabut kelapa + 10% tempurung kelapa + 10%

5

serbuk tembaga + 40% resin polyester

2. 20% serat sabut kelapa + 20% tempurung kelapa + 20% serbuk tembaga + 40% resin polyester

3. 30% serat sabut kelapa + 15% tempurung kelapa + 15% serbuk tembaga + 40% resin polyester

3. Pengujian yang dilakukan adalah a. Uji keausan b. Uji kekerasan metode Brinell c. Foto struktur mikro d. Koofisien gesek

Tinjauan Pustaka Penggunaan asbes dalam

pembuatan kampas kopling tidak ramah lingkungan karena memiliki dampak negatif bagi kesehatan yaitu dapat menyebabkan asbestosis/fibrosis (penebalan dan luka gores pada paru-paru), kanker paru-paru dan kanker saluran pernapasan. (Anonim, 2013).

Penelitian yang sudah dilakukan bahwa penambahan serbuk tempurung kelapa dapat meningkatkan kekerasan dan kekuatan tarik bahan gesek. Tempurung kelapa dapat digunakan sebagai pemodifikasi gesek pada kadar optimum 14.82% volume. Untuk meningkatkan kekerasan dan kekuatan tarik bahan gesek tersebut masih dimungkinkan yaitu dengan cara memodifikasi komposisi ingredient yang lain atau dengan mengoptimasi proses fabrikasinya. (Hindarto, 2010)

Hasil pengujian penelitian yang dilakukan Rahmad Kusuma menunjukkan bahwa komposisi bahan dengan fraksi berat serbuk alumunium sebesar 40%, serbuk tembaga sebesar 20%, fiberglass 20% dan resin phenolic 20% didapat

harga kekerasan 4,098 kg/mm2, harga keausan uji kering sebesar 0,14 mm/jm dan harga keausan uji basah pengaruh oli sebesar 0,19 mm/jm. Sehingga mendekati harga kampas kopling SGP dengan harga kekerasan 3,974 kg/mm2, harga keausan uji kering sebesar 0,15 mm/jm dan harga keausan uji basah pengaruh oli sebesar 0,20 mm/jm. (Kusuma, 2013)

LANDASAN TEORI

1. Komposit Kata komposit (composite)

merupakan kata sifat yang berarti susunan atau gabungan. Composite ini berasal dari kata kerja to compose yang berarti menyusun atau menggabung Jadi definisi komposit dalam lingkup ilmu material adalah gabungan dua buah material atau lebih yang digabung pada skala makroskopis untuk membentuk material baru yang lebih bermanfaat, ini berbeda dengan alloy (paduan) yang digabung secara mikroskopis. Pada material komposit sifat unsur pendukungnya masih terlihat dengan jelas, sedangkan pada alloy (paduan) sudah tidak kelihatan lagi unsur-unsur pendukungnya. Keunggulan dari material komposit ini adalah penggabungan unsur-unsur yang unggul dari masing-masing unsur pembentuknya tersebut. Sifat material hasil penggabungan ini diharapkan saling melengkapi kelemahan-kelemahan yang ada pada material penyusunnya. (Gibson,R.F, 1994).

6

2. Serat Serabut Kelapa Menurut prasetiyo, 2011

mengatakan Serat serabut kelapa adalah bagian terluar dari buah kelapa yang membungkus buah kelapa, ketebalan serabut kelapa berkisar antara 5 sampai 6 cm yang terdiri atas lapisan terluar ( exocarpium) dan lapisan dalam (indocarpium) .Endocarpium mengandung serat-serat halus’ Satu butir buah kelapa menghasilkan 0,4 serabut yang mengandung 30% serat. 3. Metalurgi serbuk

Metode metalurgi serbuk adalah proses pembuatan komposit kampas kopling, yaitu dengan cara mencampurkan serbuk logam sebagai matrik dan Serabut kelapa sebagai serat serta penambahan resin atau epoxy sebagai pengikat, kemudian diaduk hingga diperoleh campuran homogen. Campuran tersebut kemudian dikompaksi dengan tekanan tertentu sehingga dihasilkan bentuk padat yang disebut green body. Green body hasil kompaksi telah terbentuk dilakukan poses sinter (dipanaskan pada temperature tertentu) sehingga akan terjadi pengikatan pada campuran homogen tersebut dan menjadi padat. Dengan metode ini dapat memberikan keuntungan antara lain: kekuatan yang tinggi, ketahanan aus yang baik, dan stabilitas dimensi yang baik sehingga didapatkan kampas kopling yang baik pula.(German, 1984). 4. Serbuk Tembaga

Tembaga adalah bahan tambang yang ditemukan sebagai bijih tembaga yang masih bersenyawa dengan zat asam, asam belerang atau bersenyawa

dengan kedua zat tadi. Dalam bijih tembaga juga terkandung batu-batu. Tembaga terdapat di Amerika Utara, Chili, Siberia, PegununganUral, Irian Jaya dan sebagainya (Surdia 1999). Tembaga sebagian besar produksinya digunakan dalam indusrti kelistrikan, Karena tembaga memiliki daya hantar yang tinggi. Tembaga mempunyai sifat dapat dirol, ditarik, ditekan dan dapat ditempa.

5. Serbuk Arang Tempurung Kelapa

Arang/karbon sudah lama digunakan sebagai bahan tahan api karena arang tahan terhadap temperature tinggi. Arang atau karbon yang digunakan untuk penelitian ini termasuk jenis karbon aktif sejenis absorbent (penyerap) berwarna hitam, berbentuk granule, bulat, pellet ataupun bubuk. Pemanfaatan arang termpurung kelapa dalam pembuatan kampas kopling sepeda motor memiliki kelebihan dalam hal harga produknya yang lebih murah dibandingkan kampas kopling berbahan asbes. Arang tempurung kelapa bisa juga dimanfaatkan sebagai bahan pembuatan kampas kopling, karena arang tempurung kelapa mempunyai keistimewaan sifat yaitu, tahan terhadap gesekan, tahan terhadap air dan lain sebagainya. (ekalinda,2011)

6. Matrik Material komposit modern

biasanya menggunakan Plastik, serat, kaca film dan sebagainya yang biasa digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Polimer, mempunyai sifat-sifat dan struktur

7

yang rumit, disebabkan oleh jumlah atom pembentuk yang jauh lebih besar dibandingkan dengan senyawa yang berat atomnya rendah.

7. Resin Polyester

Resin merupakan polimer yang mengikat serat dan membantu menentukan sifat fisik dari material komposit yang dihasilkan. Telah dijelaskan diatas bahwa fungsi matrik adalah sebagai pengikat serat dan pendukung serat. Matrik harus memiliki perpanjangan saat patah yang lebih besar dibandingkan perpanjangan saat patah serat. Selain itu matrik juga harus mampu deformasi seperlunya, sehingga beban dapat diteruskan antar serat. Sifat mekanis resin banyak ditentukan oleh penambahan zat-zat lain dalam formulasi khususnya, walaupun bahan dasarnya sama akan tetapi sifatnya dapat berbeda. Hal ini disebabkan karena sifatresin tidak hanya ditentukan oleh komposisi bahan kimianya saja, namun juga oleh kondisi saat dibuat dan digunakan. (Surdia, t. 1995) 8. Proses kompaksi

Kompaksi merupakan proses pemampatan serbuk material dalam dies (cetakan) dengan gaya tekan dari mesin kompaksi dan besarnya gaya tekan sesuai ketentuan dalam penelitian yang dilakukan, kompaksi mempunyai tujuan untuk mendapatkan green body dari spesimen benda uji yang dihasilkan dari campuran homogen tersebut. Proses pemampatan adalah suatu proses mesin yang memberikan gaya penekanan uniaksial. (German, 1984).

9. Proses sintering Istilah sintering berasal dari

bahasa jerman, “sinter” dalam bahasa inggris berasal dengan kata “cinder” yang berarti bara. Sintering merupakan metode pembuatan material dari serbuk dengan pemanasan sehingga terbentuk ikatan partikel pada suhu tinngi. Sintering adalah pengikatan bersama antar partikel pada suhu tinggi. Sintering dapat terjadi dibawah suhu leleh (melting point) dengan melibatkan transfer atomic pada kondisi padat. (German, 1984).

10. Pengujian Keekerasan Brinell

Metode ini diperkenalkan pertama kali oleh J.A. Brinell pada tahun 1900. Pengujian kekerasan dilakukan dengan memakai bola baja yang diperkeras (hardened steel ball) dengan beban dan waktu indentasi tertentu. Hasil penekanan adalah jejak berbentuk lingkaran bulat, yang harus dihitung diameternya dibawah mikroskop khusus pengukur jejak. Pengukuran nilai kekerasan suatu material diberikan oleh rumus: (Van Vliet, G. L. T, dkk, 1984)

�� .. � √� � ��… �1�

dimana : BHN : adalah harga kekerasan

spesifik (Kg/mm2) p : adalah beban (Kg) D : diameter indentor (mm) d : diameter jejak (mm).

11. Keausan Keausan umumnya didefinisikan

sebagai kehilangan material secara progesif atau pemindahan sejumlah material dari suatu permukaan sebagai suatu hasil pergerakan relative antara permukaan tersebut

8

dan permukaan lainnya. (Kenneth G,1999).

Untuk mengetahui harga keausan menggunakan rumus yaitu :

�� 1� � � � �� 2� � � � ��3. � �2�

dimana : WR : keausan X1 : tebal awal (mm) X2 : tebal akhir (mm) T : durasi (jam)

12. Koefisien Gesek

Gesekan adalah suatu pergeseran duabenda yang bersentuhan. Koefisien gesek disimbolkan dengan huruf Yunani µ, yaitu suatu skala dimensional bernilai kecil yang menjelaskan perbandingan gaya gesek antara dua bagian dan gaya tekan keduanya. (Niemann, G, 1981).

Rumus koefisien gesek dasar ( µ ):

� � � …………(3)

F = gaya gesek (Newton) N = gaya normal (Newton) Rumus koefisien gesekpada uji kampas kopling:

� � !"2# $%

&'�()*+(,*�-...............(4)

T = Torsi (kg.mm) p = Tekanan (kg/mm2) ro= Radius injakan kampas

kopling(mm) ri=Radius luar injakan

kampas kopling (mm)

/= Efisiensi luas kampas kopling

dimana torsi (T) diperoleh dengan rumus :

� � 01………….(5)

P = Daya (watt) P = V.I V = Tegangan (Volt) I = Arus (Ampere) ω= Putaran sudut (Rad/s)

2 � 3'456

n = Putaran (rpm)

dimana tekanan (p) diperoleh dengan rumus :

7 � 89�:;3 � :<3� F = Gaya (kg)

dimana efisiensi luas2 (/) diperoleh dengan rumus :

/ � =>?@AB�CD�A7�E9�:;3 � :<3�

A = Luasan kampas (mm2)

13. Kopling Plat Banyak

Prinsip Kerja Kopling Plat Banyak Sebuah kopling tak tetap adalah suatu elemen yang menghubungkan poros yang digerakkan dan poros penggerak, dengan putaran yang sama dalam meneruskan daya, serta dapat melepaskan hubungan kedua poros tersebut baik dalam keadaan diam maupun berputar. Kopling plat adalah suatu kopling yang menggunakan satu plat atau lebih yang dipasangkan diantara kedua poros serta membuat kontak dengan poros tersebut sehingga terjadi penerusan daya melalui gesekan antara sesamanya. (Sularso, 1997).

9

METODOLOGI PENELITIAN Tahapan Penelitian

Gambar 1. Diagram Alir Penelitian

Langkah-langkah dalam penelitian sebagai berikut:

1. Mencari referensi yang terkait dengan pembuatan kampas kopling baik studi pustaka dan studi lapangan.

2. Mempersiapkan alat dan bahan.

3. Mempersiapkan bahan antara lain serbuk tembaga, serbuk arang tempurung kelapa, serat sabut kelapa, resin polyester dan kampas koplin indopart yang digunakan untuk pembanding.

4. Pencampuran semua bahan dengan komposisi variasi yang telah ditentukan dengan menggunakan fraksiberat yaitu • Serat kelapa 40%, serbuk

tembaga 10%,serbuk arang tempurung kelapa 10% dan Resin Polyester 40 %

• Serat kelapa 20%, serbuk tembaga 20%,serbuk arang tempurung kelapa 20%. dan Resin Polyester 40 %

• Serat kelapa 30%, serbuk tembaga 15%,serbuk arang tempurung kelapa 15% dan Resin Polyester 40 %

5. Proses pengepresan spesimen dengan tekanan 2 ton dalam waktu 60 menit.

6. Dilakukan proses sintering dengan suhu 1300 selama 40 menit.

7. Setelah semua spesimen jadi proses selanjutnya Pengujian kekerasan Brinell.

8. Foto mikro semua spesimen yang telah diuji.

9. pengujian keausan kering dan keausan yang diberi oli.

10. Hasil pengujian dianalisis, dibahas dan kemudian ditarik kesimpulan.

Studi Lapangan dan Daftar Pustaka

Persiapan Alat dan

Pencampuran Bahan Baku:

Serat

Kelapa

Serbuk Arang

Tempurung

Kelapa

Serbuk

Tembaga (Cu)

Resin Polyester

40% 10% 10% 40% 20% 20% 20% 40% 30% 15% 15% 40%

Pembuatan Specimen Kopling

Pengujian kering dan diberi oli

Kesimpulan

Uji kekerasan dengan standart ASTM A 370

Uji Keausan dengan standart

ASTM D3702

Foto Mikro

Kopling pasaran

Hasil Pengujian

Analisa Data dan Pembahasan

Uji Koofisien gesek

Mulai

Selesai

10

Bahan dan Alat

Bahan baku yang digunakan adalah :

a. Serbuk Tembaga. b. Serbuk Arang Tempurung

Kelapa. c. Serat Sabut Kelapa d. Resin Polyester. e. Dexton Plastic Stell Epoxy f. Plat Kampas

Peralatan yang digunakan

Alat yang digunakan untuk membuat kampas kopling adalah :

a. MBT Sieve Shaker AG – 515 sebagai alat penyaring

b. Timbangan (Berat Digital) c. Cetakan (Dies) d. Gelas dan sendok. e. Mesin press f. Oven g. Infrared Thermometer h. Digital Tachometer i. Clamp Meter j. Vernier Caliper

Instalasi Pengujiaan a. Alat Uji Kekerasan

Gambar 2. Alat Uji Kekerasan Brinell

b. Alat Uji Gesek

Gambar 3. Alat Pengujian Gesek

c. Alat uji foto mikro

Gambar 4. Alat Inverted Metalurgy Microscope

d. Spesimen Uji

Spesimen 1 Spesimen 2 Spsimen 3

Gambar 5. contoh kampas. HASIL DAN PEMBAHASAN 1. Data Hasil Pengujian Keausan a. Hasil Pengujian Keausan Kering

Gambar 6. Histogram Hasil Pengujian Keausan kering

Dari gambar histogram 6,

pengujian kering dengan beban 15 kg selama 1 jam maka didapat harga keausan variasi bahan 1 sebesar 0,17 mm/jm, variasi bahan 2 sebesar

0.17

0.21

0.17

0.22

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

Ha

rga

Ke

au

san

rata

-ra

ta (

mm

/jm

)

40% serat kelapa + 10%

tempurung kelapa + 10%

serbuk tembaga + 40%

resin polyester




resin polyester




resin polyester

indopart

11

0,21 mm/jm, variasi bahan 3 sebesar 0,17 mm/jm dan indopart sebesar 0,22 mm/jm. Dari semua pengujian kering paling rendah tingkat keausannya yaitu pada variasi bahan 1 dan harga keausan yang mendekati kampas indopart adalah kampas 2. b. Hasil Pengujian Keausan

Pengaruh Oli

Gambar 7. Histogram Hasil uji Keausan Pengaruh Oli

Dari gambar histogram 7,

pengujian yang diberi oli dengan beban 15 kg selama 1 jm maka didapat harga keausan variasi bahan 1 sebesar 0,19 mm/jm, variasi bahan 2 sebesar 0,15 mm/jm, variasi bahan 3 sebesar 0,13 mm/jm dan indopart sebesar 0,17 mm/jm. Dari semua pengujian oli paling rendah tingkat keausannya yaitu pada kampas 3 dan harga keausan yang mendekati kampas indopart adalah kampas 2.

2. Data Hasil Pengujian Gesek a. Hasil Pengujian Gesek Kering

Gambar 8. Histogram Hasil koefisien gesek kering

Dari gambar histogram 8

pengujian koefisien gesek kering maka didapat koefisien gesek variasi bahan 1 sebesar 0,048 , variasi bahan 2 sebesar 0,047 , variasi bahan 3 sebesar 0,048 dan indopart sebesar 0,039. Dari semua pengujian koefisien gesek kering yang paling rendah adalah kampas indopart.

b. Hasil Pengujian Gesek Pengaruh

Oli

Gambar 9. Histogram Hasil

koefisien gesek oli

Dari grafik Histogram 9 pengujian koefisien gesek oli maka didapat harga koefisien gesek variasi

0.19

0.15 0.13

0.17

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

Ha

rga

Ke

au

san

rata

-ra

ta (

mm

/jm

)




resin polyester30% serat kelapa + 15%


serbuk tembaga + 40% resin

polyester20% serat kelapa + 20%


serbuk tembaga + 40% resin

polyesterindopart

0.48 0.47 0.474

0.394

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

koe

fisi

en

ge

sek

rata

-ra

ta (µ

)

40% serat kelapa +

10% tempurung kelapa

+ 10% serbuk

tembaga + 40% resin

polyester30% serat kelapa +


+ 15% serbuk tembaga

+ 40% resin polyester

20% serat kelapa +


+ 20% serbuk tembaga

+ 40% resin polyester

0.474

0.46 0.469

0.39

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

koe

fisi

en

ge

sek

rata

-ra

ta (

µ)


tempurung kelapa +

10% serbuk tembaga

+ 40% resin polyester30% serat kelapa + 15%

tempurung kelapa +

15% serbuk tembaga +

40% resin polyester20% serat kelapa + 20%

tempurung kelapa +


40% resin polyesterindopart

12

bahan 1 sebesar 0.048, variasi bahan 2 sebesar 0.046, variasi bahan 3 sebesar 0.047 dan kampas indopart sebesar 0.039, dari pengujian koefisien gesek oli yang paling rendah adalah kampas indopart.

3. Data Hasil Pengujian Kekerasan

Brinell

Gambar 10. Histogram Hasil uji kekerasan

Dari pengujian kekerasan brinell dengan tekanan 153,2 N di dapat nilai kekerasan kampas kopling variasi bahan 1 sebesar 19,89 HB, kampas kopling variasi bahan 2 sebesar 20,64 HB, kampas kopling variasi bahan 3 sebesar 20,34 HB, dan kampas indopart sebesar 13,24HB. Dari semua pengujian kekerasan Brinell nilai yang paling keras adalah kampas spesimen 2. Dilihat dari besarnya nilai kekerasan Brinell (BHN), kampas kopling spesimen 1,2 dan 3 mempunyai nilai kekerasan yang lebih besar dari pada kampas kopling indopart dikarenakan semakin banyak kandungan berat logam semakin menambah nilai kekerasan dari kampas kopling,

campuran variasi bahan yang digunakan pada kampas spesimen 1, 2 dan 3 adalah serbuk tembaga dan serbuk arang tempurung kelapa sehingga lebih keras dari kampas kopling indopart.

4. Hasil Foto Mikro Spesimen

4. Foto mikro 1 (40% serat sabut

kelapa + 10% tempurung kelapa + 10% serbuk tembaga + 40% resin polyester )

Gambar 11. Foto Mikro Spesimen 1

5. Foto mikro 2 (30% serat sabut

kelapa + 15% tempurung kelapa + 15% serbuk tembaga + 40% resin polyester )


19.898 20.642

20.341

13.248

0

5

10

15

20

25

ke

kera

san

brinell

rata

-ra

ta (

kg/m

m2)

40% serat kelapa +10% tempurung kelapa+ 10% serbuktembaga + 40% resinpolyester30% serat kelapa +15% tempurung kelapa+ 15% serbuk tembaga+ 40% resin polyester

20% serat kelapa +20% tempurung kelapa+ 20% serbuk tembaga+ 40% resin polyester

10µ

1

10µ

1

2

4

3

1

2

4

3

13

6. Foto mikro3(20% serat sabut kelapa + 20% tempurung kelapa + 20% serbuk tembaga + 40% resin polyester )


Keterangan: 1. Serbuk Tembaga. 2. Serbuk Arang Tembpurung

Kelapa. 3. Serat Sabut Kelapa. 4. Resin polyester.

5. Data Hasil Mencari tsentuh

Gambar 14 Histogram tsentuh

Pengujian Kering

Dari gambar histogram 4.6 pengujian pencarian tsentuh maka didapat tsentuh Variasi bahan 1

waktunya mencapai 1,81 detik , Variasi bahan 2 waktunya mencapai 1,67 detik Variasi bahan 3 waktunya mencapai 1,87 detik dan indopart waktunya mencapai 1,57 detik. Maka dari semua hasil pencarian tsentuh yang paling cepat dan mendekati kampas kopling indopart adalah Variasi bahan 2 dengan waktu 1,67 detik.

Gambar 15. Histogram tsentuh

Pengujian Pengaruh Oli

Dari gambar histogram 4.6 pengujian pencarian tsentuh maka didapat tsentuh Variasi bahan 1 waktunya mencapai 1,51 detik , Variasi bahan 2 waktunya mencapai 1,47 detik Variasi bahan 3 waktunya mencapai 1,69 detik dan indopart waktunya mencapai 1,45 detik. Maka dari semua hasil pencarian tsentuh yang paling cepat dan mendekati kampas kopling indopart adalah Variasi bahan 2 dengan waktu 1,47 detik.

1.81

1.67

1.87

1.57

1.4

1.45

1.5

1.55

1.6

1.65

1.7

1.75

1.8

1.85

1.9

wa

ktu

ra

ta-r

ata

(d

eti

k)


tempurung kelapa +

10% serbuk tembaga

+ 40% resin polyester30% serat kelapa + 15%

tempurung kelapa +


40% resin polyester20% serat kelapa + 20%

tempurung kelapa +


40% resin polyesterindopart

1.51 1.47

1.69

1.45

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

wa

ktu

ra

ta-r

ata

(d

eti

k)










resin polyesterindopart

1

2

4

3

10µ

14

6. Data Temperatur Kampas Kopling Saat Gesekan

Gambar 16. Histogram temperatur kampas kopling saat gesekan kering

Dari gambar 4.7. terlihat bahwa Variasi bahan 1 memiliki temperatur yang paling tinggi yaitu dengan 68,60C dan yang paling rendah adalah Variasi bahan 2 yaitu 65,60C. Sementara dari kampas kopling indopart memiliki temperatur 64,30C, sehingga dari ketiga Variasi bahan yang bisa diaplikasikan dikendaraan bermotor adalah Variasi bahan 2 karena yang paling mendekati kampas kopling indopart.

Gambar 17. Histogram temperatur kampas kopling saat gesekan pengaruh oli

Dari gambar 4.15. terlihat bahwa Variasi bahan 1 memiliki temperatur yang paling tinggi yaitu dengan 57,30C dan yang paling rendah adalah Variasi bahan 2 yaitu 54,60C. Sementara dari kampas kopling indopart memiliki temperatur 58,30C, sehingga dari ketiga Variasi bahan yang bisa diaplikasikan dikendaraan bermotor adalah Variasi bahan 2 karena yang paling mendekati kampas kopling indopart.

KESIMPULAN Kesimpulan

Dari hasil penelitian spesimen kampas kopling yang telah dilakukan, dapat ditarik kesimpulan, yaitu :

a. Dari variasi bahan kampas 1, 2 dan 3 yang paling baik diaplikasikan pada sepeda motor yaitu variasi bahan kampas 2 karena harga keausannya hampir sama dengan kampas kopling indopart.

b. Nilai kekerasan kampas kopling berbahan serbuk tembaga, serbuk arang tempurung kelapa, serat sabut kelapa dan resin polyester lebih tinggi dari kampas kopling indoprat.

c. Campuran yang homogen dapat menyebabkan perbedaan harga kekerasan. Kerapatan suatu spesimen dapat dilihat dari struktur foto mikro yaitu meratanya bahan penyusun kampas.

68,6 65.6 66.6 64.3

0

10

20

30

40

50

60

70

80

Te

mp

era

tur

rata

-ra

ta (

0C

)


tempurung kelapa +20%

serbuk tembaga +

20% resin phenolic




resin phenolic




resin phenolic

indopart

57.3 54.6 56.3 58.3

0

10

20

30

40

50

60

70

Te

mp

era

tur

rata

-ra

ta (

0C

) 40% serat kelapa + 20%

tempurung kelapa +20%


resin phenolic




resin phenolic




resin phenolic

indopart

15

Saran Setelah penulis melakukan penelitian ini, ada beberapa saran untuk

mengembangkan penelitian-penelitian selanjutnya, yaitu :

1. Persiapan sebelum proses pembuatan kampas kopling sepeda motor hendaknya bener-benar matang, baik mengenai alat dan bahan yang akan digunakan.

2. Proses pencampuran bahan spesimen kampas kopling sepeda motor harus dilakukan dengan hati-hati dan dipastikan campuran telah tercampur merata.

3. Pembuatan bahan specimen yang lebih banyak dengan variasi bahan yang beragam akan lebih memudahkan dalam pengamatan hasil pengujian hasil kampas sepeda motor.

16

DAFTAR PUSTAKA

Annual Book of ASTM Standards, ASTM D3702-94, 1999, Standart Test

Method For Wear Rate Coefficient Of Materials In Self Lubricated Rubbing Contact Using A Thrust Washer Testing Machine. ASTM international, United States.

Annual Book of ASTM Standards, ASTM F 1957 – 99, 1999, Standard Test

Method for Composite Foam Hardness-Durometer Hardness. ASTM international, United States.

Anonim, 2013. “Ternyata Debu Asbes Sangat Berbahaya Bagi Kesehatan” Kompas forum, Hal.1, diakses 05 Januari 2013, http://bahaya debu asbes bagi kesehatan.com

German. R.M., 1984. Powder Metallurgi Science. Metal Power Industries Federation. Princeton, New Jersey.

Gibson, R.F., 1994, Principle of Composite Material Mechanics, McGraw-Hill International Book Company, New York.

Hindarto, dkk, 2010.”Pembuatan Bahan Gesek Kampas Rem Menggunakan Serbuk Tempurung Kelapa sebagai Pemodifikasi Gesek”. Journal, Hal 99. Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Semarang.

Ir. Ekalinda oni, 2011. “Arang Tempurung Kelapa", Artikel, diakses 12 maret 2013, http://arang tempurung kelapa.co.id

Kusuma Rahmad dan Purboputro, P.I, 2013.” Pengaruh Variasi Bahan Terhadap Sifat Fisis dan Sifat Mekanis Kopling Gesek Sepeda Motor dengan Bahan Dasar Fiberglass, Serbuk Alumunium, Serbuk Tembaga dan Resin Phenolic”.Jurnal, Hal 33, , Fakultas Teknik Mesin UMS.

Na’im, A. B, 2012. “Pengaruh Variasi Komposisi Serbuk Kayu Jati, Serbuk Aluminium dan Serbuk Tembaga Terhadap Kekuatan Aus dan Kekerasan Kampas Kopling Gesek Sepeda Motor”. Skripsi, Hal 6, Fakultas Teknik Mesin UMS.

Niemanu Gustav, 1981.”Machine Element”. Sprinyh Verlay, Val II, India.

Pasetiyo, P.J, 2011.” Kemampuan Komposit Serat Sabut Kelapa Terhadap Uji Impak, Uji Bending dan Daya Serap Bunyi untuk Dinding Peredam Suara”, Skripsi, Hal 12, Fakultas Teknik Mesin UMS.

Purwanto dan Johar, 2000,” Analisis Sifat Mekanik Material Komposit dari

17

Serat Sabut Kelapa” dalam Jurnal Oroh Jonathan, dkk, 2013, hal 3, Universitas Sam Ratulangi Manado.

R. E. Smallman and R. J. Bishop, 2000. ”modern physical metallurgy and

materials engineering”, Hill International Book Company, New York.

Ir. Sularso, 1997. “Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin”. PT. Pradnya Pramita, Jakarta.

Sukiswo, S.E. Sutikno, S.S. Dany, (2011), Sifat Mekanik Bahan Gesek Rem Komposit Diperkuat Fiberglass. Diakses 14 september 2013 dari ( journal.unnes.ac.id jam 13:15)

Surdia, T dan saito, s, 1995, Pengetahuan Bahan Teknik, pradnya paramita,

Jakarta.

www.wikipedia.com/Tembaga (Cu-Zn)/ jam 21.30 (diakses 1 November 2013

jam 21.30 wib)

http://blog.ub.ac.id/salsabilavelina/2012/05/28/keausan-wear/

http://teknik-mesin1.blogspot.com/2011/06/uji-kekerasan-brinell.html

http://www.twi.co.uk/technical-knowledge/job-knowledge/hardness-testing-part-

1-074/

NASKAH PUBLIKASI TUGAS AKHIR - eprints.ums.ac.ideprints.ums.ac.id/28970/22/NASKAH_PUBLIKASI.pdfdan...

Documents

Transcript of NASKAH PUBLIKASI TUGAS AKHIR - eprints.ums.ac.ideprints.ums.ac.id/28970/22/NASKAH_PUBLIKASI.pdfdan...