TUGAS AKHIR
Pengaruh Variasi Ukuran Serbuk Kuningan
Dan Alumunium Pada Performa Kampas Rem
Dengan Resin Serbuk Sebagai Pengikat
Diajukan untuk memenuhi tugas Dan Syarat - Syarat Guna memperoleh Gelar Sarjana S1 Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Surakarta
Disusun:
MUHAMAD MUNIR
D 200 08 0031
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
ii
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul : “Pengaruh Variasi Ukuran Serbuk Kuningan Dan Alumunium Pada Performa Kampas Rem Dengan Resin Serbuk Sebagai Pengikat”
Yang dibuat untuk memenuhi sebagai 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, Januari 2015
Yang menyatakan,
vi
MOTTO
“
Man jadda wajada, man shobaru zhafira, man
yasro’yahsud”
Siapa yang bersungguh
–
sungguh pasti akan berhasil,
siapa yang sabar akan beruntung, dan siapa yang
menanam akan menuai yang ditanamnya.
(Penulis)
“Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan
,
Maka apabila kamu telah selesai dari suatu urusan
kerjakanlah dengan sungguh-sungguh urusan yang lain,
dan hanya kepada tuhanmulah hendaknya kamu berharap
”
vii
PENGARUH VARIASI UKURAN SERBUK KUNINGAN DAN
ALUMUNIUM PADA PERFORMA KAMPAS REM DENGAN
RESIN SERBUK SEBAGAI PENGIKAT
Muhamad Munir, Bambang Waluyo F, Muh Alfatih HJurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta Jl. A. Yani Tromol Pos I Pabelan, Kartasura.
Email : [email protected] ABSTRAKSI
Pada penelitian ini pembuatan kampas rem dengan variasi ukuran serbuk kuningan dan alumunium mesh (30, 40, dan 50) 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 kuningan dan alumunium dengan variasi ukuran serbuk mesh (30, 40, dan 50) dicampur dengan fiberglass, kalsium karbonat, barium sulfat, silika, phenol dan resin paraformaldehyde.Selanjutnya dikompaksi dengan pemanasan suhu 150ºC selama 60 menit. Pengujian spesimen yang dilakukan adalah uji gesek dengan standar 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 mengacu pada standar ASTM E 10-01.
Hasil penelitian menunjukan bahwa pada pengujian gesek (kering, pengaruh air, pengaruh air garam, dan pengaruh minyak rem) tingkat keausan kampas rem yamahapart lebih rendah dibandingkan kampas rem dengan variasi mesh (30, 40, dan 50). Untuk pengujian gesek pengaruh oli kampas variasi mesh 40 tingkat keausan lebih rendah dibandingkan kampas rem yamahapart. Kemudian untuk koefisien gesek kampas rem yamahapart tertinggi pada pengujian gesek (kering, pengaruh air, dan pengaruh air garam). Untuk pengujian gesek pengaruh oli koefisien gesek tertinggi adalah kampas rem variasi mesh 30. Dan untuk pengujian gesek pengaruh minyak rem koefisien gesek tertinggi adalah kampas rem variasi mesh 50. Pada pengujian kekerasan brinell nilai kekerasan kampas rem variasi ukuran serbuk kuningan dan alumunium dengan nilai variasi mesh 30 sebesar 20,276 BHN, variasi mesh 40 sebesar 18,006 BHN, variasi mesh 50 sebesar 16,495 BHN, dan nilai kekerasan kampas rem yamahapart sebesar 17,385 BHN.
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 Variasi Ukuran Serbuk Kuningan Dan Alumunium Pada Performa 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 : telah memberikan pengarahan, bimbingan dan saran hingga Tugas Akhir ini dapat terselesaikan.
4. Muh. Alfatih H, ST., 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.
ix
7. Keluarga Bapak, Ibu Bambang Waluyo, terima kasih atas tempat praktek dan waktunya semoga kebaikan kalian mendapatkan balasan dari Allah SWT. Amin
8. Keluarga besar panti, terimakasih telah menjadi keluarga kedua dan terimakasih atas segala yang kalian berikan.
9. Team rekan-rekan mahasiswa Teknik Mesin angkatan 2008 ikut memberi saran dan motivasi.
10. 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, Januari 2015
x
DAFTAR ISI
Hal
Halaman Judul ... i
Pernyataan Keaslian Skripsi ... ii
Halaman Persetujuan ... iii
Halaman Pengesahan ... iv
xi
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Rancangan Penelitian ... 36
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Pengujian Dan Analisisa ... 63
4.1.1 Hasil Uji Gesek ... 63
a.Hasil Pengujian Keausan Rata-rata ... 63
b.Hasil Pengujian Koefisien gesek Rata-rata ... 69
4.1.2 Hasil Kekerasan Brinell ... 76
4.1.3 Foto mikro ... 78
xii
5.2 Saran ... 86 DAFTAR PUSTAKA
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Rem Cakram ... 8
Gambar 2.2 Uji Gesek Kampas ... 12
Gambar 2.3 Hubungan antara gaya,keliling, gaya dan kec.sudut .... 13
Gambar 2.4 Keausan Abrasif ... 14
Gambar 2.5 Keausan Adhesive ... 15
Gambar 2.6 Keausan Lelah ... 16
Gambar 2.7 Keausan Korosif ... 17
Gambar 2.8 Asas Pengukuran Kekerasan Brinell ... 18
Gambar 2.9 Layar Mesh Untuk Menyortir Ukuran Partikel ... 20
Gambar 2.10 Layar Mesh Untuk Menyortir Ukuran Partikel ... 21
Gambar 2.11 Bentuk Partikel Dalam Metalurgi Serbuk ... 23
Gambar 2.12 Fibrous Composites ... 25
Gambar 2.13 Particulate Composites ... 26
Gambar 2.14 Laminated Composites ... 26
Gambar 2.15 Jenis-Jenis Komposit Serat ... 27
Gambar 2.16 Proses Kompaksi ... 35
Gambar 3.1 Skema Diagram Alir Penelitian ... 37
Gambar 3.2 Fiberglass ... 38
Gambar 3.3 Resin Serbuk Paraformaldehyde ... 39
Gambar 3.4 Phenol Kristal ... 39
Gambar 3.5 Serbuk Alumunium ... 40
Gambar 3.6 Serbuk Kuningan... 40
Gambar 3.7 Barium Sulfat ... 41
Gambar 3.8 Graphite ... 41
Gambar 3.9 Calcium Carbonat (CaCo3) ... 42
Gambar 3.10 Dexton Plastic Stell Epoxy ... 42
Gambar 3.11 Silika ... 43
Gambar 3.12 Plat Kampas Yamahapart ... 43
xiv
Gambar 3.14 Cetakan ... 44
Gambar 3.15 Cetakan Atas ... 45
Gambar 3.16 Cetakan Tengah... 45
Gambar 3.17 Cetakan Bawah ... 46
Gambar 3.18 Thermo control digital otomatis ... 46
Gambar 3.19 Non-contact Infrared Thermometer ... 47
Gambar 3.20 Digital Tachometer ... 47
Gambar 3.21 Clamp Meter ... 48
Gambar 3.22 Vernier Caliper ... 49
Gambar 3.23 Timbangan Digital ... 49
Gambar 3.24 Alat saringan serbuk mesh ... 50
Gambar 3.25 Alat Pengujian Gesek ... 50
Gambar 3.26 Instalasi Pengujian Gesek ... 50
Gambar 3.27 Alat Pengujian Kekerasa Brinell ... 51
Gambar 3.28 Mikroskop ... 52
Gambar 3.29 Kampas Rem Yamahapart ... 53
Gambar 3.30 Kampas Rem Variasi Ukuran Mesh ... 54
Gambar 3.31Tombol Pemilihan Beban Uji Kekerasan Brinell ... 57
Gambar 4.1 Histogram Perbandingan Keausan Kampas Rem Pada Uji Gesek Kering... 63
Gambar 4.2 Histogram Perbandingan Keausan Kampas Rem Pada Uji Gesek Pengaruh Air ... 64
Gambar 4.3 Histogram Perbandingan Keausan Kampas Rem Pada Uji Gesek Pengaruh Air Garam. ... 65
Gambar 4.4 Histogram Perbandingan Keausan Kampas Rem Pada Uji Gesek Pengaruh Oli ... 66
Gambar 4.5 Histogram Perbandingan Keausan Kampas Rem Pada Uji Gesek Pengaruh Minyak Rem... 67
xv
Rem Uji Kering ... 70 Gambar 4.8 Histogram Hasil Koefisien Gesek Kampas
Rem Uji Air ... 71 Gambar 4.9 Histogram Hasil Koefisien Gesek Kampas
Rem Uji Air Garam ... 72 Gambar 4.10 Histogram Hasil Koefisien Gesek Kampas
Rem Uji Oli ... 73 Gambar 4.11 Histogram Hasil Koefisien Gesek Kampas
Rem Uji Minyak Rem ... 74 Gambar 4.12 Histogram Hasil Koefisien Gesek Kampas
Rem Uji Gesek Disemua Kondisi ... 75 Gambar 4,13 Histogram Hubungan Antara Jenis Kampas Rem
Terhadap Kekerasan Brinell ... 76 Gambar 4.14 Foto Mikro Kampas Rem dengan variasi Mesh
30 sebelum diuji gesek ... 78 Gambar 4.15 Foto Mikro Kampas Rem dengan variasi Mesh
30 sesudah diuji gesek ... 78 Gambar 4.16 Foto Mikro Kampas Rem dengan variasi Mesh
40 sebelum diuji gesek ... 79 Gambar 4.17 Foto Mikro Kampas Rem dengan variasi Mesh
40 sesudah diuji gesek ... 79 Gambar 4.18 Foto Mikro Kampas Rem dengan variasi Mesh
50 sebelum diuji gesek ... 80 Gambar 4.19 Foto Mikro Kampas Rem dengan variasi Mesh
50 sesudah diuji gesek ... 80 Gambar 4.19 Foto Mikro Kampas Rem Yamahapart sebelum
pengujian gesek ... 83 Gambar 4.19 Foto Mikro Kampas Rem Yamahapart sesudah
xvi
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Nomer Mesh Menurut Standar ASTM E11 ... 22 Tabel 2.2 Karakteristik Resin Paraformaldehyde ... 32 Tabel 3.1 Komposisi Material Kampas Rem ... 54 Tabel 4.1 Hasil Keausan Rata-Rata Kampas Rem Pada
Pengujian Kering. ... 63 Tabel 4.2 Hasil Keausan Rata-Rata Kampas Rem Pada
Pengujian Air. ... 64 Tabel 4.3 Hasil Penelitian Keausan Kampas Rem Pada
Pengujian Air Garam. ... 65 Tabel 4.4 Hasil Penelitian Keausan Kampas Rem Pada
Pengujian Pengaruh Oli ... 66 Tabel 4.5 Hasil Penelitian Keausan Kampas Rem Pada
Pengujian Pengaruh Minyak Rem ... 67 Tabel 4.6 Hasil Keseluruhan Penelitian Keausan Rata-Rata
Kampas Rem Pada Pengujian Gesek. ... 68 Tabel 4.7 Hasil Koefisien Gesek Variasi Kompaksi Dan Yamahapart
Pada Uji Kering Selama 3 Jam ... 69 Tabel 4.8 Hasil Koefisien Gesek Variasi Kompaksi Dan Yamahapart
Pada Uji Air Selama 3 Jam ... 70 Tabel 4.9 Hasil Koefisien Gesek Variasi Kompaksi Dan Yamahapart
Pada Uji Air Garam Selama 3 Jam ... 71 Tabel 4.10 Hasil Koefisien Gesek Variasi Kompaksi Dan Yamahapart
Pada Uji Oli Selama 3 Jam ... 72 Tabel 4.11 Hasil Koefisien Gesek Variasi Kompaksi Dan Yamahapart
Pada Uji Minyak Rem Selama 3 Jam ... 73 Tabel 4.12 Hasil Keseluruhan Koefisien Gesek Pada Uji Gesek
Disemua Kondisi ... 75 Tabel 4.13 Hasil Perhitungan Hubungan antara Jenis Kampas Rem
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)
xviii
DAFTAR LAMPIRAN
