i
TUGAS AKHIR
PERBANDINGAN KAMPAS REM NON ASBES
BERSERAT FIBERGLASS DENGAN VARIASI
TEMBAGA 2 GRAM, 4 GRAM 6 GRAM
DENGAN KAMPAS REM YAMAHA TERHADAP
KEAUSAN, KEKERASAN, DAN WAKTU
PENGEREMAN
Diajukan untuk memenuhi tugas Dan Syarat- Syarat Guna memperoleh Gelar Sarjana S1 Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Surakarta Disusun oleh :
DEDIANA PAJAR SASMITO
NIM : D200 070 019
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
ii
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul : Perbandingan Kampas Rem Non Asbes Berserat Fiberglass Dengan
Variasi Tembaga 2 Gram, 4 Gram, 6 Gram Dengan Kampas Rem
Yamaha Terhadap Keausan, Kekerasan, Dan Waktu Pengereman
Yang dibuat untuk memenuhi sebagian 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, Februari 2012 Yang menyatakan,
iii
HALAMAN PERSETUJUAN
Tugas akhir berjudul “Perbandingan Kampas Rem Non Asbes Berserat
Fiberglass Dengan Variasi Tembaga 2 Gram, 4 Gram, 6 Gram Dengan
Kampas Rem Yamaha Terhadap Keausan, Kekerasan, Dan Waktu
Pengereman”, telah disetujui oleh Pembimbing dan diterima untuk
memenuhi sebagian persyaratan memperoleh derajat sarjana S1 pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Dipersiapkan oleh :
Nama : Dediana Pajar Sasmito NIM : D200 070 019
Disetujui pada Hari : Tanggal :
Pembimbing Utama Pembimbing Pendamping
iv
HALAMAN PENGESAHAN
Tugas Akhir berjudul berjudul “Perbandingan Kampas Rem Non Asbes Berserat Fiberglass Dengan Variasi Tembaga 2 Gram, 4 Gram, 6
Gram Dengan Kampas Rem Yamaha Terhadap Keausan, Kekerasan,
Dan Waktu Pengereman”, telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji
dan telah dinyatakan sah untuk memenuhi sebagian syarat memperoleh derajat sarjana S1 pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Dipersiapkan oleh :
Nama : Dediana Pajar Sasmito
NIM : D200 070 019
Disahkan pada
Hari :
Tanggal :
Tim Penguji :
Ketua : Bambang W Febriantoko, ST., MT ... Anggota 1 : Wijianto, ST., M.Eng., Sc ... Anggota 2 : Ir. Pramuko Ilmu Purboputro., MT ...
Dekan, Ketua Jurusan,
vi
MOTTO
HIDUP ITU PENUH PERJUANGAN,JANGAN
MENYERAH JIKA KAMU GAGAL
KEGAGALAN ADALAH KUNCI AWAL DARI
vii
PERBANDINGAN KAMPAS REM NON ASBES BERSERAT
FIBERGLASS DENGAN VERIASI TEMBAGA 2 GRAM, 4
GRAM DAN 6 GRAM DENGAN KAMPAS REM YAMAHA
TERHADAP KEAUSAN, KEKERASAN, DAN WAKTU
PENGEREMAN
Dediana Pajar Sasmito, Bambang W. Febriantoko, Wijianto Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta
Jl. A. Yani Tromol Pos I Pabelan, Kartasura email : Dedhy_3590@yahoo.co.id
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 variasi komposisi tembaga 2 gram, 4 gram, 6 gram dengan kampas Yamaha bertujuan untuk mengetahui tingkat performa dari kampas rem mana yang lebih berkualitas.
Peneliti akan mengadakan penelitian diawali dengan pembuatan kampas rem non-asbes dengan bahan yaitu fiberglass, tembaga, alumunium, kuningan, graphite, kalsium karbonat, barium sulfat, serbuk silika dan resin ripoxy + katalis. Setelah itu mencampur bahan kampas rem sesuai dengan komposisi yang telah ditentukan. Kemudian kampas rem di beri tekanan dengan cara dipress dengan beban 2 ton selama 25 menit kemudian dipanaskan (sinter) dengan oven pada suhu 80 ºC selama 25 menit. Setelah spesimen jadi kemudian diuji gesek dengan beban 18 kg selama 3 jam dengan uji kering, penyemprotan air, air laut, oli, minyak rem dan diukur keausan, kekerasan Brinell dengan gaya 613 Newton, dan waktu pengereman.
Dari Hasil penelitian keausan, kekerasan dan waktu pengereman didapat data yang menunjukan bahwa kampas rem variasi tembaga 6 gram lebih baik daripada variasi tembaga 2 gram dan 4 gram dan kampas rem Yamaha lebih tahan aus dari kampas rem variasi tembaga . Nilai kekerasan kampas rem dengan variasi tembaga yaitu sebesar 10.321 BHN sedangkan kampas rem Yamaha yaitu sebesar 12.487 BHN. Waktu pengereman lebih unggul kampas rem variasi tembaga daripada kampas rem Yamaha.
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 “Perbandingan Kampas Rem Non Asbes Berserat Fiberglass Dengan Variasi Tembaga 2 Gram, 4 Gram, 6
Gram Dengan Kampas Rem Yamaha Terhadap Keausan, Kekerasan,
Dan Waktu Pengereman“, 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. Agus Riyanto, SR MT. sebagai Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2. Ir. Sartono Putro, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin.
3. Bambang Waluyo Febriantoko, ST., MT. Selaku pembimbing utama yang telah memberikan pengarahan, bimbingan dan saran hingga Tugas Akhir ini dapat terselesaikan.
4. Wijianto ST.,M.Eng., Sc selaku pembimbing pendamping yang telah banyak memberikan pengarahan, bimbingan dan saran dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.
5. Ir. Pramuko Ilmu Purboputro., MT selaku dosen penguji yang telah memberi masukan pengarahan sehingga Tugas Akhir ini dapat terselesaikan.
ix
7. Ika Hermina yang selalu memberikan semangat dan doa untuk terus maju.
8. Fahrudin Afendiyanto, terimakasih untuk semangat, kerja keras dan kerjasamanya.
9. Keluarga Bapak ,Ibu Bambang Waluyo ,terima kasih atas tempat dan waktu nya semoga kebaikan kalian mendapatkan balasan dari Allah SWT. Amin.
10. Team rekan-rekan mahasiswa Teknik Mesin angkatan 2007, yang telah ikut memberi saran dan motivasi.
11. Teman-teman bengkel Windan Baru Rahmat ,dan kawan-kawan telah membantu dan memberi semangat semoga kalian mendapat pahala dari Allah SWT.
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 2012
x
DAFTAR ISI
Hal
Halaman Judul ... i
Pernyataan Keaslian Skripsi ... ii
Halaman Persetujuan ... iii
Halaman Pengesahan ... iv
Lembar Soal Tugas Akhir ... v
Lembar Motto dan Persembahan... vi
Abstrak ... vii
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. Kajian Pustaka ... 5
2.2.6. Kekerasan (Hardness)... 17
2.2.7. Komposit ... 20
xi
2.2.9. Matrik ... 24
2.2.10. Fiberglass ... 25
2.2.11. Vinylester Resin Type Ripoxy ... 26
2.2.12. Tembaga ... 28
2.2.13. Aluminium... 29
2.2.14.Kuningan. ... 29
2.2.15.Silika ……… 30
2.2.16.Barium Sulfat……….. 31
2.2.17.Sintering………... 31
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1. Rancangan Penelitian ... 33
3.2. Bahan dan Alat ... 36
3.2.1. Bahan ... 36
3.2.2. Alat ... 43
3.3. Instalasi Pengujian ... 50
3.3.1. 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 ... 55
3.7. Analisis Data ... 60
3.8. Kesulitan ... 61
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil Penelitian Pengujian ... 62
4.1.1. Hasil Pengujian Gesek ... 62
4.1.2. Hasil Pengujian Kekerasan Brinell ... 69
4.1.3. Hasil Penelitian Waktu Pengereman……….. .. 70
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan ... 78
5.2. Saran ... 79 DAFTAR PUSTAKA
xii
Gambar 2.9 Asas Pengukuran Kekerasan Menurut Brinell ... 19
Gambar 2.10 Fibrous Composites ... 22
Gambar 2.11 Particulate Composites ... 22
Gambar 2.12 Laminated Composites... ... 23
Gambar 2.13 Jenis-jenis Komposit Serat ... 24
Gambar 2.14 Fiberglass ... 26
Gambar 3.1 Skema Diagram Alir Penelitian ... 34
Gambar 3.2 Fiberglass ... 36
Gambar 3.10 Plat Kampas Yamaha ... 40
Gambar 3.11 Serbuk Tembaga ... 41
Gambar 3.12 Serbuk Aluminium Acak……….. 42
Gambar 3.13 Serbuk Silika……… 42
Gambar 3.14 Mesin Press ... 44
Gambar 3.15 Cetakan ……… ... 44
Gambar 3.16 Cetakan Atas………. 45
xiii
Gambar 3.18 Cetakan Bawah………. 46
Gambar 3.19 Oven ... 46
Gambar 3.20 Non-Contact Infrared Thermometer ... 47
Gambar 3.21 Digital Tachometer ... 48
Gambar 3.22 Digital Clamp Meter ... 49
Gambar 3.23 Vernier Caliper ... 49
Gambar 3.24 Timbangan Digital ... 50
Gambar 3.25 Alat Pengujian Gesek ... 51
Gambar 3.26 Instalasi Pengujian Gesek ... 51
Gambar 3.27 Alat Pengujian Kekerasan Brinell ... 52
Gambar 3.28 Mikroskop ... 52
Gambar 3.29 Kampas Rem Yamaha ... 54
Gambar 3.30 Kampas Rem Non Asbes ……….. 54
Gambar 3.31 Tombol Pemilihan Beban Pada Alat Uji Kekerasan Brinell ... 58
Gambar 4.1 Histogram Hasil Keausan Rata-Rata Non Asbes Dan YamahaUji Kering …... 62
Gambar 4.2 Histogram Hasil Waktu Pengereman Non Asbes Dan Yamaha Uji Air... 63
Gambar 4.3 Histogram Hasil Keausan Rata-rata Non Asbes Dan Yamaha Uji Garam... 64
Gambar 4.4 Histogram Hasil Keausan Rata-Rata Non Asbes Dan Yamaha Uji Oli………... 65
Gambar 4.5 Histogram Hasil Keausan Rata-Rata Non Asbes Dan Yamaha Uji Minyak Rem... 66
Gambar 4.6 Histogram Hasil Keseluruhan Penelitian Keausan Variasi Tembaga Dan Yamaha Pada Pengujian Gesek Selama 3 Jam .………..………… 68
xiv
Gambar 4.8 Histogram Hasil Waktu Pengereman Rata-Rata Non Asbes Dan Yamaha Uji
Kering……… 71
Gambar 4.9 Histogram Hasil Waktu Pengereman Rata-Rata Non Asbes Dan Yamaha Uji
Air…….……… 72 Gambar 4.10 Histogram Hasil Waktu Pengereman Rata-Rata Non
Asbes Dan Yamaha Uji Air
Garam……… 73
Gambar 4.11 Histogram Hasil Waktu Pengereman Rata-Rata Non Asbes Dan Yamaha Uji
Oli……… 74
Gambar 4.12 Histogram Hasil Waktu Pengereman Rata-Rata Non Asbes Dan Yamaha Uji Minyak
Rem……… 75
Gambar 4.8 Histogram Hasil Keseluruhan Penelitian Waktu Pengereman Variasi Tembaga Dan Yamaha Pada Pengujian Gesek Selama 3
xv
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Komposisi Material Kampas Rem ... 53 Tabel 4.1 Hasil Penelitian Keausan rata-rata Non Asbes dan
Yamaha Uji Kering selama 3 jam………..……62 Tabel 4.2 Hasil Penelitian Keausan rata-rata Non Asbes dan
Yamaha Uji Air selama 3 jam………..……..……63 Tabel 4.3 Hasil Penelitian Keausan rata-rata Non Asbes dan
Yamaha Uji Air Garam selama 3 jam…………..…….…64 Tabel 4.4 Hasil Penelitian Keausan rata-rata Non Asbes dan
Yamaha Uji Oli selama 3 jam………65 Tabel 4.5 Hasil Penelitian Keausan rata-rata Non Asbes dan
Yamaha Uji Minyak Rem selama 3 jam…………...……66 Tabel 4.6 Hasil Keseluruhan Penelitian Keausan Variasi Tembaga
Dan Yamaha Pada Pengujian Gesek Selama 3 Jam ...67 Tabel 4.7 Hasil Perhitungan Kekerasan Brinell Non Asbes Dan
Yamaha dengan tekanan 613 N ………..……69 Tabel 4.8 Hasil Waktu Pengereman Rata-Rata Non Asbes Dan
Yamaha Uji Kering selama 3 jam ………..………..……70 Tabel 4.9 Hasil Waktu Pengereman Rata-Rata Non Asbes Dan
Yamaha Uji Air selama 3 jam ………..………..……71 Tabel 4.10 Hasil Waktu Pengereman Rata-Rata Non Asbes Dan
Yamaha Uji Air Garam selama 3 jam ………..……72 Tabel 4.11 Hasil Waktu Pengereman Rata-Rata Non Asbes Dan
Yamaha Uji Oli selama 3 jam ………..……….……74 Tabel 4.12 Hasil Waktu Pengereman Rata-Rata Non Asbes Dan
Yamaha Uji Minyak Rem selama 3 jam …………..……75 Tabel 4.13 Hasil Keseluruhan Penelitian Waktu Pengereman
xvi
Table 3. Keausan Tembaga 6 Gram Uji Kering……….………lampiran Table 4. Keausan Yamaha Uji Kering……….……lampiran Table 5. Keausan Tembaga 2 Gram Uji Air…..……..…...……lampiran Table 6. Keausan Tembaga 4 Gram Uji Air………lampiran Table 7. Keausan Tembaga 6 Gram Uji Air……….………lampiran Table 8. Keausan Yamaha Uji Air……….……lampiran Table 9. Keausan Tembaga 2 Gram Uji Air Garam……...……lampiran Table 10. Keausan Tembaga 4 Gram Uji Air Garam...…………lampiran Table 11 Keausan Tembaga 6 Gram Uji Air Garam…...………lampiran Table 12. Keausan Yamaha Uji Air Garam………..……….……lampiran Table 13. Keausan Tembaga 2 Gram Uji Oli………...…...……lampiran Table 14. Keausan Tembaga 4 Gram Uji Oli………lampiran Table 15. Keausan Tembaga 6 Gram Uji Oli……….………lampiran Table 16. Keausan Yamaha Uji Oli……….……lampiran Table 17. Keausan Tembaga 2 Gram Uji Minyak Rem …..……lampiran Table 18. Keausan Tembaga 4 Gram Uji Minyak Rem……...…lampiran Table 19. Keausan Tembaga 6 Gram Uji Minyak Rem…...……lampiran Table 20. Keausan Yamaha Uji Minyak Rem…………..….……lampiran Table 21. Hasil Penelitian Kekerasan Brinell …………..….……lampiran Tabel 22. Hasil Penelitian Waktu Pengereman Kampas Rem Variasi
Tembaga 2 Gram Uji Kering………Lampiran Tabel 23. Hasil Penelitian Waktu Pengereman Kampas Rem Variasi
Tembaga 4 Gram Uji Kering………Lampiran Tabel 24. Hasil Penelitian Waktu Pengereman Kampas Rem Variasi
Tembaga 6 Gram Uji Kering………Lampiran Tabel 25. Hasil Penelitian Waktu Pengereman Kampas Rem Yamaha
Uji Kering………Lampiran Tabel 26. Hasil Penelitian Waktu Pengereman Kampas Rem Variasi
xvii
Tabel 27. Hasil Penelitian Waktu Pengereman Kampas Rem Variasi Tembaga 4 Gram Uji Air………Lampiran Tabel 28. Hasil Penelitian Waktu Pengereman Kampas Rem Variasi
Tembaga 6 Gram Uji Air………Lampiran Tabel 29. Hasil Penelitian Waktu Pengereman Kampas Rem Yamaha
Uji Air………Lampiran Tabel 30. Hasil Penelitian Waktu Pengereman Kampas Rem Variasi
Tembaga 2 Gram Uji Air Garam………...…Lampiran Tabel 31. Hasil Penelitian Waktu Pengereman Kampas Rem Variasi
Tembaga 4 Gram Uji Air Garam……..………Lampiran Tabel 32. Hasil Penelitian Waktu Pengereman Kampas Rem Variasi
Tembaga 6 Gram Uji Air Garam…………..…………Lampiran Tabel 33. Hasil Penelitian Waktu Pengereman Kampas Rem Yamaha
Uji Air Garam………..……….……Lampiran Tabel 34. Hasil Penelitian Waktu Pengereman Kampas Rem Variasi
Tembaga 2 Gram Uji Oli………..………Lampiran Tabel 35. Hasil Penelitian Waktu Pengereman Kampas Rem Variasi
Tembaga 4 Gram Uji Oli………Lampiran Tabel 36. Hasil Penelitian Waktu Pengereman Kampas Rem Variasi
Tembaga 6 Gram Uji Oli………Lampiran Tabel 37. Hasil Penelitian Waktu Pengereman Kampas Rem Yamaha
Uji Oli………Lampiran Tabel 38. Hasil Penelitian Waktu Pengereman Kampas Rem Variasi
Tembaga 2 Gram Uji Minyak Re….………Lampiran Tabel 39. Hasil Penelitian Waktu Pengereman Kampas Rem Variasi
Tembaga 4 Gram Uji Minyak Rem…….………Lampiran Tabel 40. Hasil Penelitian Waktu Pengereman Kampas Rem Variasi
Tembaga 6 Gram Uji Minyak Rem……..………Lampiran Tabel 41. Hasil Penelitian Waktu Pengereman Kampas Rem Yamaha
xviii
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)
BHN = Brinell Hardness Number (BHN)
P = gaya injakan (Newton atau kgf)
D = diameter penetrator (mm)
xix
