TUGAS AKHIR Pengaruh Penggunaan Resin Polyester Dan Resin Phenolic Terhadap Komposisi Serat Bambu, Serbuk Tembaga, Fiber Glass Pada Pembuatan Bahan Kampas Rem.

(1)

TUGAS AKHIR

PENGARUH PENGGUNAAN RESIN POLYESTER DAN

RESIN PHENOLIC TERHADAP KOMPOSISI SERAT BAMBU,

SERBUK TEMBAGA, FIBER GLASS PADA PEMBUATAN

BAHAN KAMPAS REM

Diajukan Untuk Memenuhi Tugas Dan Syarat-Syarat Guna Memperoleh Gelar Sarjana Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Univesitas

Muhammadiyah Surakarta

Disusun :

DWI HASTA YANUAR PERWIRA NIM : D.200.06.0090

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

(2)

ii

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI

Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul :

PENGARUH PENGGUNAAN RESIN POLYESTER DAN

RESIN PHENOLIC TERHADAP KOMPOSISI SERAT BAMBU,

SERBUK TEMBAGA, FIBER GLASS PADA PEMBUATAN

BAHAN KAMPAS REM

yang dibuat untuk memenuhi 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, 1 November 2011 Yang menyatakan

(3)

iii

HALAMAN PERSETUJUAN

Tugas Akhir berjudul “Pengaruh Penggunaan Resin Polyester Dan Resin Phenolic Terhadap Komposisi Serat Bambu, Serbuk Tembaga, Fiber Glass Pada Pembuatan Bahan Kampas Rem”, 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 : Dwi Hasta Yanuar Perwira

NIM : D.200.06.0090

Disetujui pada : Hari : Tanggal :

Pembimbing Utama

Ir. Pramuko Ilmu Purboputro, MT.

Pembimbing Pendamping

(4)

iv

HALAMAN PENGESAHAN

Tugas Akhir berjudul “Pengaruh Penggunaan Resin Polyester Dan Resin Phenolic Terhadap Komposisi Serat Bambu, Serbuk Tembaga, Fiber Glass Pada Pembuatan Bahan Kampas Rem “ 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 : Dwi Hasta Yanuar Perwira

NIM : D.200.06.0090

Disahkan pada : Hari : Tanggal :

Tim Penguji :

Ketua : Ir. Pramuko Ilmu Purbo, MT. ………...…………. Anggota 1 : Dr. Supriyono …...………. Anggota 2 : Ir. Masyrukan, MT ...……….

Dekan, Ketua Jurusan,

(5)

v

(6)

vi

MOTTO

Ilmu Itu Ibarat Buruan, Sedangkan Tulisan Adalah Talinya

Ikatlah Buruanmu Dengan Tali Yang Kokoh

(7)

vii

PERSEMBAHAN

Tugas Akhir Ini Saya Persembahkan Untuk :

1. Bapak Dan Ibuku Tercinta

2. Nenekku Tersayang

3. Kakak Dan Kedua Adikku Yang Saya Cintai

(8)

viii

ABSTRAKSI

Perkembangan dan penggunaan kampas selama ini semakin berkembang pesat dan semakin banyak jenisnya sehingga peneliti ingin memahami dan membuat suatu bahan komposit yang berfungsi untuk pembuatan kampas dengan jenis-jenis bahan ramah lingkungan dan dengan beberapa variasi komposisi yang berbeda dengan menggunakan teknologi serbuk dan teknologi kompaksi.

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah serat bambu, fiber glass, serbuk tembaga, resin polyester, resin phenolic dengan katalis sebagai pengikatnya. Pembuatan kampas rem ini dipress/dikompaksi dengan beban sebesar 2000kg dengan waktu tahan penekanan selama 15 menit, dilanjutkan dioven dengan temperature 2100 C, kemudian dilakukan pengujian meliputi uji keausan Ogoshi dan uji kekerasan Brinell.

Dalam pengujian keausan diperoleh material yang tingkat keausan terbaik adalah campuran dari variasi komposisi sebesar 25 % serat bambu + 30 % serbuk tembaga (Cu) + 20 % fiber glass + 15 % polyester, dengan tingkat keausan yaitu sebesar 0,00000597 mm2/kg. dibandingkan dengan tingkat keausan kampas rem Aspira sebesar 0,00000559 mm2/kg. sedangkan dalam pengujian kekerasan, dapat disimpulkan bahwa material dengan variasi komposisi sebesar 25 % serat bambu + 30 % serbuk tembaga (Cu) + 20 % fiber glass + 15 % polyester,dengan nilai angka kekerasan sebesar 29,89 kg/mm2. dibandingkan dengan nilai angka kekerasan kampas rem Aspira sebesar 29,45 kg/mm2.

(9)

ix

KATA PENGANTAR

Assalamu‟alaikum. Wr. Wb.

Syukur Alhamdulillah, penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT atas berkah dan rahmat-Nya sehingga penyusunan laporan penelitian ini dapat terselesaikan.

Tugas akhir berjudul “Pengaruh Penggunaan Resin Polyester Dan Resin Phenolic Terhadap Komposisi Serat Bambu, Serbuk Tembaga, Fiber Glass Pada Pembuatan Bahan Kampas Rem”, dapat terselesaikan atas dukungan dari beberapa 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, MT. sebagai Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.

2. Ir. Sartono Putro, MT. selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin.

3. Ir. Pramuko Ilmu Purboputro, MT. selaku Pembimbing Utama yang telah memberikan materi, metode-metode dari ilmu yang telah di berikan dalam pemecahan permasalahan dalam pembuatan skripsi. 4. Dr. Supriyono. selaku pembimbing pendamping yang telah banyak

memberikan bimbingan, arahan dan masukan dalam pembuatan skripsi.

(10)

x

6. Bapak Bambang Waluyo Febriantoko, ST., MT. Sekeluarga yang telah bersedia meminjamkan Alat dan tempatnya.

7. Bapak dan Ibu Tercinta yang telah membantu baik dukungan materi maupun non materi, terima kasih atas do‟a dan bantuannya. serta selalu memberi semangat sehingga bisa menyelesaikan skripsi ini. 8. Kakak dan kedua adikku terima kasih atas do‟a dan dukungannya. 9. Teman-teman satu bidang Wasis, Dedy, Fendi, yang saling berbagi

baik suka maupun duka, terima kasih atas bantuannya.

10. Teman-teman Seperjuangan Agung, Ardi, Azmi, Edi, Kusnanto, Ikhsan, Rustam, Ulin, terima kasih atas bantuannya.

11. Rekan-rekan Teknik Mesin semuanya dan semua pihak yang telah membantu, semoga Allah membalas kebaikanmu.

Penulis menyadari dalam penyusunan Tugas Akhir ini masih banyak kekurangan. Oleh karena itu penulis mengharap kritik dan saran dari semua pihak.

Wassalamu „alaikum Wr. Wb.

Surakarta, 1 November 2011

(11)

xi

DAFTAR ISI

Hal

Halaman Judul ... i

Pernyataan Keaslian Skripsi ... ii

Halaman Persetujuan ... iii

Halaman Pengesahan ... iv

Lembar Soal Tugas Akhir ... v

(12)

xii

2.2.4 Sintering ……… 14

2.3 Bahan-bahan Pembentukan Komposit ……… 15

2.3.1 Serat Bambu ………. 15

BAB III METODOLOGI PENELITIAN ……… 25

3.1 Rancangan Penelitian ………. 25

3.5.1. Alat Uji Keausan (Type-OAT-U)……….. 37

3.5.2. Persiapan Spesimen Uji Keausan (Type-OAT-U) ... 39

3.5.3. Pengujian Keausan (Type-OAT-U) ……… 39

3.5.4. Alat Uji Kekerasan (Brinell) ………. 40

3.5.5. Persiapan Spesimen Uji Kekerasan (Brinell) ……... 40

3.5.6. Persiapan Alat Uji Kekerasan (Brinell) ... 41

(13)

xiii

4.1.2 Data Hasil Pengujian Keausan (Type-OAT-U) ... 52

4.1.3 Grafik Perbandingan Matriks Polyester Dengan Phenolic Variasi Komposisi Spesimen 1 & 4 Terhadap Keausan Kampas ………... 53

4.1.4 Grafik Perbandingan Matriks Polyester Dengan Phenolic Variasi Komposisi Spesimen 2 & 5 Terhadap Keausan Kampas ………...53

4.1.5 Grafik Perbandingan Matriks Polyester Dengan Phenolic Variasi Komposisi Spesimen 3 & 6 Terhadap Keausan Kampas ………... 54

4.1.6 Data Hasil Pengujian Kekerasan ... 56

4.1.7 Grafik Perbandingan Matriks Polyester Dengan Phenolic Variasi Komposisi Spesimen 1 & 4 Terhadap Kekerasan Kampas …………... 57

4.1.8 Grafik Perbandingan Matriks Polyester Dengan Phenolic Variasi Komposisi Spesimen 2 & 5 Terhadap Kekerasan Kampas ………... 57

4.1.9 Grafik Perbandingan Matriks Polyester Dengan Phenolic Variasi Komposisi Spesimen 3 & 6 Terhadap Kekerasan Kampas ………... 58

4.1.10 Foto Makro ... 60

4.1.10.1 Foto Makro Uji Keausan ………..…… 60

4.1.10.2 Foto Makro Uji Kekerasan ……....……... 64

(14)

xiv

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ……… 68 5.1 Kesimpulan ……… 68 5.2 Saran ……….. 69

DAFTAR PUSTAKA

(15)

xv

DAFTAR GAMBAR

Hal

Gambar 2.1. Diagram alir metode metalurgi serbuk ………... 12

Gambar 2.2. Proses Kompaksi ……….. 13

Gambar 2.3. Pengujian Keausan Metode Ogoshi... 21

Gambar 3.1. Skema Diagram Alir Penelitian ………... 26

Gambar 3.2. Gambar Bahan-bahan Dasar Pembuatan Kampas Rem ... 29

Gambar 3.3. Alat Penyaringan Bahan Kampas ... 32

Gambar 3.4. Timbangan Digital ………...………….. 32

Gambar 3.5. Alat Cetak Spesimen ... 35

Gambar 3.6. Alat Press ………... 35

Gambar 3.7. Alat Sintering. ... 36

Gambar 3.8. Spesimen Uji Dengan Variasi Komposisi... 37

Gambar 3.9. Mesin Pengujian Keausan (Type OAT-U) …………. 38

Gambar 3.10. Alat Pengujian Kekerasan (Brinell) ………. 40

Gambar 3.11. Tombol Pemilihan Beban (Load) Pada Alat Uji ... 41

Gambar 3.12. Jarum Penunjuk Alat Uji Kekerasan Brinell ... 42

Gambar 3.13. Tombol Start Alat Uji Kekerasan Brinell ... 43

Gambar 3.14. Mikroskop ... 45

Gambar 4.1. Sampel Spesimen Uji Kekerasan dan uji kekerasan 50 Gambar 4.2. Grafik Perbandingan Nilai Keausan Kampas Pada Variasi Komposisi 20% Serat Bambu + 50% Serbuk Tembaga + 10% Fiber Glass + 10% Catalist + 10% Resin, Dengan Aspira Sebagai Pembanding...53

(16)

xvi

Gambar 4.4. Grafik Perbandingan Nilai Keausan Kampas Pada Variasi Komposisi 30% Serat Bambu + 40%Serbuk Tembaga + 15% Fiber Glass + 5% Catalist + 10%

Resin, Dengan Aspira Sebagai Pembanding... 54 Gambar 4.5. Grafik Perbandingan Nilai Kekerasan Kampas

Pada Variasi Komposisi 20% Serat Bambu + 50% Serbuk Tembaga + 10% Fiber Glass + 10%

Catalist + 10% Resin, Aspira Sebagai Pembanding 57 Gambar 4.6. Grafik Perbandingan Nilai Kekerasan Kampas Pada

Variasi Komposisi 30% Serat Bambu + 40%Serbuk Tembaga + 15% Fiber Glass + 5% Catalist + 10%

Resin, Dengan Aspira Sebagai Pembanding... 57 Gambar 4.7. Grafik Perbandingan Nilai Kekerasan Kampas Pada

Variasi Komposisi 30% Serat Bambu + 40%Serbuk Tembaga + 15% Fiber Glass + 5% Catalist + 10%

Resin, Dengan Aspira Sebagai Pembanding... 58 Gambar 4.8. Gambar Foto Makro Spesimen 1 Pada Uji Keausan

Dengan Pembesaran 3x ……….. 60 Gambar 4.9. Gambar Foto Makro Spesimen 2 Pada Uji Keausan

Dengan Pembesaran 3x ……….. 63 Gambar 4.14. Gambar Foto Makro Kampas Rem Aspira Pada Uji

Keausan Dengan Pembesaran 3x ……….. 63 Gambar 4.15. Gambar Foto Makro Spesimen 1 Pada Uji

(17)

xvii

Gambar 4.16. Gambar Foto Makro Spesimen 2 Pada Uji

Kekerasan Dengan Pembesaran 3x ……….. 64 Gambar 4.17. Gambar Foto Makro Spesimen 3 Pada Uji

Kekerasan Dengan Pembesaran 3x ……….. 66 Gambar 4.21. Gambar Foto Makro Kampas Rem Aspira Pada Uji

Kekerasan Dengan Pembesaran 3x ……….. 67

(18)

xviii

DAFTAR TABEL

(19)

xix

DAFTAR SIMBOL

Simbol

Ws : Harga keausan spesifik (mm2/kg) B : Lebar piringan pengaus (mm) Bo : Lebar keausan pada benda uji (mm) r : Jari-jari piringan pengaus (mm) Po : Gaya tekan pada proses keausan (kg) lo : Jarak tempuh pada proses pengausan (detik) BHN : Nilai kekerasan dengan metode Brinell (kg/mm2)

P : Beban yang menekan (kg)

D : Diameter penetrator (mm)

(20)

xx

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Data Hasil Pengujian Keausan Spesimen Kampas Dan Aspira

Lampiran 2. Grafik Perbandingan Nilai Keausan Spesimen Kampas Dengan Pembanding Aspira

Lampiran 3. Data Hasil Pengujian Kekerasan Spesimen Kampas Dan Aspira

Lampiran 4. Grafik Perbandingan Nilai Kekerasan Spesimen Kampas Dengan Pembanding Aspira