TUGAS AKHIR Pengaruh Variasi Waktu Tahan Kompaksi Terhadap Performa Kampas Rem Dengan Matriks Phenolic Resin.

(1)

i

TUGAS AKHIR

Pengaruh Variasi Waktu Tahan Kompaksi

Terhadap Performa Kampas Rem

Dengan Matriks

Phenolic Resin

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

Muhammadiyah Surakarta

Disusun :

DARMAWAN BUDIANTO

NIM : D200 080 054

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

(2)

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI

Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul :

Pengaruh Variasi Waktu Tahan Kompaksi Terhadap Performa Kampas Rem Dengan Matriks Phenolic Resin

Yang dibuat untuk memenuhi sebagian syarat memperoleh derajat sarjana

Sl

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, 2] Februa ri 20 16

Yang menyatakan,

#

(3)

HALAMAN

PERSETUJUAN

Tugas akhir berjudul" Pengaruh Variasi Waktu Tahan Kompaksi Terhadap Performa Kampas Rem Dengan Matriks Phenalic Resrln _",

telah disetujui oleh Pembimbing dan diterima untuk memenuhi sebagian persyaratan memperoleh derajat sarjana S1 pada Jurusan Teknik Mesin

Faku ltas Tekn ik U niversitas M u hammad iyah Su rakarta.

Dipersiapkan oleh :

Nama

: DARMAWAN BUDIANTO

NIM

: D2000 08 054

Disetujuipada

Hari

:

Tanggal

I

.lqbbu

3T

-

o*

-

zotl

Pembimbing Utama

(4)

HALAMAN

PENGESAHAN

Tugas

Akhir

berjudul berjudul

"

Pengaruh

Variasi

Waktu

Terhadap

Performa Kampas Rem Dengan

Matriks

Phenolic Resrn",

telah

dipertahankan

di

hadapan Tim Penguji dan telah dinyatakan sah untuk

memenuhi sebagian syarat memperoleh derajat sarjana 51 pada Jurusan

Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.

Dipersiapkan oleh :

Nama

: Darmawan Budianto NIM : D200080054

Disahkan pada

Hari

:

Tanggal

I

Tim Penguji Ketua

Anggota 1

Anggota 2

(tur

: lr. Bibit Sugito, MT.

: Muh. Alfatih Hendrawan, ST., MT

: Nurmuntaha A N, ST, Pg, Dip.

Dekan, Ketua Jurusan,

TriWidodo Besar R.. ST. M.Sc. Ph.D.

(5)

v

MOTTO

“ Orang yang berkata jujur akan

mendapatkan tiga hal, yakni

kepercayaan, cinta, dan rasa hormat “

( Ali Bin Abi Thalib )

“

Sesungguhnya Allah tidak mengubah keadaan suatu kaum,

sehingga mereka mengubah keadaan yang ada pada diri mereka

sendiri “

(Q.S. Ar-

Ra’d : 11)

“ Tak ada yang bisa

didapatkan dengan mudah, kerja keras dan

doa adalah pegangan dalam setiap langkah untuk dapat

mempermudahnya “

( Darmawan Budianto )

“ Dalam jalan untuk sesuatu yang kita inginkan, kita akan

kehilangan sesuatu yang lainnya. Maka jangan sia-siakan

perjuan

gan yang kita lakukan “

(6)

vi

ABSTRAKSI

Kampas rem merupakan salah satu komponen dari kendaraan bermotor yang berfungsi menghentikan laju kendaraan sepeda motor. Saat laju kendaraan berkecepatan tinggi kampas rem memiliki peranan penting, bahkan keselamatan pengendara tergantung dari kualitas kampas rem tersebut .Tujuan penelitian ini adalah membandingkan kampas rem dengan variasi waktu kompaksi dengan kampas pasaran merk Indopart.

Peneliti akan mengadakan penelitian diawali dengan pembuatan kampas bervariasi waktu kompaksi dengan bahan yaitu fiberglass, serbuk alumunium, serbuk kuningan, graphite, kalsium karbonat, barium sulfat, dan phenolic resin. Setelah itu mencampur bahan kampas rem sesuai dengan komposisi yang telah ditentukan. Kemudian diberi tekanan sekaligus dipanaskan (sintering) dengan beban 7,5 ton dengan variasi waktu kompaksi selama 4 menit, 7 menit, dan 10 menit selanjutnya disintering selama 60 menit dengan suhu 200ºC. Kemudian diuji gesek dengan beban 15 kg selama 60 menit dengan uji kering, uji pengaruh air, dengan mengacu pada standart pengujian SNI 09-2663-1992 lalu dihitung keausan dan koefisien geseknya, dan diuji kekerasan dengan menggunakan alat Durometer.

Dari hasil penelitian keausan rata-rata bahwa kampas rem Indopart lebih rendah dan lebih baik dari kampas rem dengan variasi waktu kompaksi pada uji gesek selama 60 menit. Koefisien gesek kampas rem pada pengujian gesek kering nilai koefisien gesek tertinggi adalah kampas rem dengan variasi waktu kompaksi 7 menit sebesar 0,708. Dan hasil koefisien gesek tertinggi pada pengujian gesek kondisi pengaruh air adalah kampas rem Indopart dengan nilai sebesar 0,668.. Nilai kekerasan kampas rem Indopart lebih baik dibandingkan dengan kampas rem dengan variasi waktu kompaksi sebesar 94 Shore D, sedangkan nilai kekerasan yang mendekati pada kampas rem dengan variasi waktu kompaksi 10 menit dengan suhu sintering 200°C sebesar 92 Shore D

(7)

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 Waktu Tahan Kompaksi Terhadap Performa Kampas Rem Dengan Matriks

Phenolic Resin”_{, dapat terselesaikan atas dukungan dari berbagai pihak.}

Untuk itu pada kesempatan ini penulis dengan segala ketulusan dan keikhlasan hati ingin menyampaikan rasa terima kasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya kepada :

1. Ir. Sri Sunarjono, MT., PhD. sebagai Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.

2. Tri Widodo Besar Riyadi, ST., M.Sc., PhD. selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin.

3. Ir. Bibit Sugito, MT. Selaku pembimbing utama yang telah memberikan pengarahan, bimbingan dan saran hingga Tugas Akhir ini dapat terselesaikan.

4. Ir. Sartono Putro, MT. selaku pembimbing akademik yang selalu memberi arahan dan saran.

5. Bapak dan Ibu tercinta, yang tiada hentinya memberikan doa, cinta, dan kasih sayang dan selalu memberi motivasi kepada penulis.

(8)

viii

7. Kakak dan adik tercinta, Fitria Wulandari dan Rizki Kusuma Wardhani, yang tak henti memberikan dukungan kepada penulis. 8. Bapak Cayani, selaku Direktur CV. TA Machinery dan seluruh

karyawan, terima kasih atas kesempatan, dukungan dan ilmu yang telah diberikan kepada penulis.

9. Keluarga Bapak, Ibu Bambang Waluyo terima kasih atas tempat praktek dan waktunya semoga kebaikan kalian mendapatkan balasan dari Allah SWT. Amin.

10. Teman-teman satu tim Rizky Adrianto, Totok Susilo Prasetyo, Supriyanto, Eko Susilo, Lanang Bagus Yulqa, terima kasih untuk semangat, kerja keras dan kerjasamanya.

11. Choirul Listianto, ST angkatan 2007, yang selalu memberikan masukan kepada penulis, sehingga mampu menyelesaikan tugas akhir ini sampai selesai.

12. Sunarno, ST Dan Suwarno, ST. Teman angktan 2008, terima kasih atas bantuan dan dukungannya selama ini, semoga kebaikan kalian mendapatkan balasan dari Allah SWT. Amin 13. Team rekan-rekan mahasiswa Teknik Mesin angkatan 2008,

terima kasih atas kebersamaannya.

14. 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, Februari 2016

(9)

ix

DAFTAR ISI

Hal

Halaman Judul ... i

Pernyataan Keaslian Skripsi ... ii

Halaman Persetujuan ... iii

Halaman Pengesahan ... iv

Lembar Motto ... v

Abstrak ... vi

Kata Pengantar ... vii

Daftar Isi ... ix

Daftar Gambar ... xi

Daftar Tabel ... xiii

Daftar Simbol ... xiv

Daftar Lampiran ... xv

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang ... 1

1.2. Tujuan Penelitian ... 2

1.3. Manfaat Penelitian ... 3

1.4. Lingkup Penelitian ... 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Kajian Pustaka ... 5

2.2. Landasan Teori ... 6

2.2.1. Rem ... 6

2.2.2. Gesekan ... 12

2.2.3. Gesekan Statik ... 13

2.2.4. Gesekan Kinetik ... 14

2.2.5. Koefisien Gesek ... 16

2.2.6. Proses Kompaksi ... 18

2.2.7. Keausan ... 19

2.2.8. Kekerasan ... 23

(10)

x

2.2.10. Serat ... 29

2.2.11. Matriks ... 30

2.2.12. Fiberglass ... 31

2.2.13. Phenolic Resin ... 32

2.2.14. Sintering ... 33

BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1. Rancangan Penelitian ... 35

3.2. Bahan dan Alat ... 38

3.2.1. Bahan ... 38

3.2.2. Alat ... 42

3.3. Instalasi Pengujian ... 48

3.3.1. Alat Uji Gesek ... 48

3.3.2. Alat Uji Kekerasan ... 49

3.4. Spesimen Uji ... 49

3.5. Lokasi Penelitian ... 51

3.6. Prosedur Penelitian ... 51

3.7. Analisis Data ... 54

3.8. Kesulitan ... 55

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil Penelitian Pengujian ... 56

4.1.1. Hasil Pengujian Keausan Rata-Rata ... 56

4.1.2. Hasil Perhitungan Koefisien Gesek ... 60

4.1.3. Hasil Pengujian Kekerasan Durometer ... 64

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan ... 66

5.2. Saran ... 67 DAFTAR PUSTAKA

(11)

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Rem Tromol ... 8

Gambar 2.2 Brake Shoe dan Lining Rem Tromol ... 9

Gambar 2.3 Rem Cakram ... 11

Gambar 2.4 Uji Gesek Kampas Rem ... 17

Gambar 2.5 Proses Kompaksi... 19

Gambar 2.6 Keausan Abrasif ... 20

Gambar 2.7 Keausan Adhesive ... 21

Gambar 2.8 Keausan Lelah ... 22

Gambar 2.9 Keausan Korosif ... 23

Gambar 2.10 Alat Uji Kekerasan Durometer ... 27

Gambar 2.11 Fibrous Composites …..... 28

Gambar 2.12 Particulate Composite ...... 28

Gambar 2.13 Laminated Composites …..... 29

Gambar 2.14 Jenis-jenis Komposit Serat ... 30

Gambar 2.15 Fiberglass ... 32

Gambar 3.1 Skema Diagram Alir Penelitian ... 36

Gambar 3.2 Fiberglass ... 38

Gambar 3.3 Serbuk Kuningan ... 39

Gambar 3.4 Serbuk Aluminium ... 39

Gambar 3.5 Barium Sulfat ... 40

Gambar 3.6 Calcium Carbonat ... 40

Gambar 3.7 Graphite ... 41

Gambar 3.8 Phenolic Resin ... 41

Gambar 3.9 Plat Kampas Rem... 42

Gambar 3.10 Mixer ………... 43

Gambar 3.11 Mesin Press ... 43

Gambar 3.12 Cetakan ... 44

Gambar 3.13 Timbangan Digital ... 44

Gambar 3.14 Oven ………... 45

(12)

xii

Gambar 3.16 Digital Tachometer ... 46

Gambar 3.17 Digital Clamp Meter ………... 47

Gambar 3.18 Vernier Caliper... 47

Gambar 3.19 Alat Pengujian Gesek ... 48

Gambar 3.20 Instalasi Pengujian Gesek ... 48

Gambar 3.21 Alat Pengujian Kekerasan ... 49

Gambar 3.22 Spesimen Kampas Rem ... 50

Gambar 4.1 Histogram Perbandingan Keausan Rata-rata Dari Kampas Rem Pada Uji Gesek Kondisi Kering... 56

Gambar 4.2 Histogram Perbandingan Keausan Rata-rata Dari Kampas Rem Pada Uji Gesek Pengaruh Air. ... 58

Gambar 4.3 Hasil Keseluruhan Penelitian Keausan Rata-rata Kampas Rem Pada Pengujian Gesek ... 59

Gambar 4.4 Histogram Hasil Koefisien Gesek Kampas Rem Pada Pengujian Kondisi Kering... 61

Gambar 4.5 Histogram Hasil Koefisien Gesek Kampas Rem Pada Pengujian Kondisi Pengaruh Air ... 62

Gambar 4.6 Hasil Keseluruhan Penelitian Koefisien Gesek Kampas Rem Pada Pengujian Gesek... 63

(13)

xiii

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Komposisi Material Kampas Rem ... 50 Tabel 4.1 Hasil Penelitian Keausan Rata-rata Kampas Rem

Pada Uji Gesek Kondisi Kering... 56 Tabel 4.2 Hasil Penelitian Keausan Rata-rata Kampas Rem

Pada Uji Gesek Kondisi Pengaruh Air ... 57 Tabel 4.3 Hasil Keseluruhan Penelitian Keausan Rata-Rata

Kampas Rem Pada Pengujian Gesek ... 58 Tabel 4.4 Hasil Koefisien Gesek Kampas Rem Pada

Pengujian Gesek Kondisi Kering ... 60 Tabel 4.5 Hasil Koefisien gesek Kampas Rem Pada Uji Gesek

Kondisi Pengaruh Air... 62 Tabel 4.6 Hasil Keseluruhan Koefisien Gesek Kampas Rem Pada

Pengujian Gesek Kondisi Kering dan Pengaruh Air... 63 Tabel 4.7 Hasil Perhitungan Kekerasan Durometer pada kampas

(14)

xiv

DAFTAR SIMBOL

P = Daya (Watt)

V = Tegangan (Volt)

I = Kuat arus (Ampere)

μ = Koefisien gesek

F = Gaya gesek (Newton)

N = Gaya normal (Newton)

T = Torsi (kg.mm)

n = Putaran (rpm)

p = Beban (kg)

ω = Kecepatan sudut rad/s

(15)

xv

DAFTAR LAMPIRAN