PENGARUH GAYA KOMPAKSI PADA PEMBUATAN KAMPAS REM … file2663-1992 serta diuji kekerasan Brinell...

i

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

vi

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)

vii

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 : [email protected]

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 09-2663-1992 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

mailto:[email protected]

viii

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

ix

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

x

DAFTAR ISI Hal

Halaman Judul ................................................................................. 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

xi

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

xii

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

xiii

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

xiv

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


Pada Uji Gesek Pengaruh Air ....................................... 57


Pada Uji Gesek Pengaruh Air Garam. .......................... 58


Pada Uji Gesek Pengaruh Oli ....................................... 59


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


Rem Uji Air .................................................................... 64


Rem Uji Air Garam ........................................................ 65


Rem Uji Oli .................................................................... 66


Rem Uji Minyak Rem .................................................... 67


Rem Uji Gesek Disemua Kondisi .................................. 68

Gambar 4,13 Histogram Hubungan Antara Jenis Kampas Rem

xv

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

xvi

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


Pengujian Pengaruh Oli ................................................... 59


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


Pada Uji Air Selama 3 Jam ............................................... 64


Pada Uji Air Garam Selama 3 Jam ................................... 65


Pada Uji Oli Selama 3 Jam .............................................. 66


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 ............................................ 69

xvii

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)

xviii

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

PENGARUH GAYA KOMPAKSI PADA PEMBUATAN KAMPAS REM … file2663-1992 serta diuji kekerasan Brinell...

Documents

Transcript of PENGARUH GAYA KOMPAKSI PADA PEMBUATAN KAMPAS REM … file2663-1992 serta diuji kekerasan Brinell...