TUGAS AKHIR PENGARUH UKURAN SERBUK KUNINGAN TERHADAP KETAHANAN AUS, KOEFISIEN Pengaruh Ukuran Serbuk Kuningan Terhadap Ketahanan Aus, Koefisien Gesek, Dan Kekerasan Kampas Rem.

i

TUGAS AKHIR

PENGARUH UKURAN SERBUK KUNINGAN

TERHADAP KETAHANAN AUS, KOEFISIEN

GESEK, DAN KEKERASAN KAMPAS REM

Diajukan guna memenuhi sebagian syarat memperoleh derajat sarjana S1 pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah

Surakarta

Disusun :

MUH. HUSNI MUBARROK

NIM : D.200.08.0111

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

vi MOTTO

Sesungguhnya Allah tidak mengubah keadaan suatu kaum, sehingga

mereka mengubah keadaan yang ada pada diri mereka sendiri.

(Q.S. Ar-Ra’d : 11)

Barang siapa ia keluar mencari ilmu,

Maka ia akan berada dijalan Allah sampai ia kembali

(HR Trimidzi)

Sukses dicapai dengan mengembangkan kelebihan kita,

bukan dengan menghilangkan kelemahan kita

vii

PENGARUH UKURAN SERBUK KUNINGAN TERHADAP

KETAHANAN AUS, KOEFISIEN GESEK, DAN KEKERASAN

KAMPAS REM

M Husni Mubarrok, Bambang Waluyo F, Agus Hariayanto Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta

Jl. A. Yani Tromol Pos I Pabelan, Kartasura email : husnipendakigunung@gmail.com

ABTRAKSI

Kampas rem merupakan salah satu komponen dari kendaraan bermotor yang berfungsi menghentikan laju kendaraan sepeda motor. Pada penelitian ini pembuatan kampas rem dengan variasi ukuran serbuk kuningan bertujuan untuk meneliti performakampas rem dengan perekat resin ripoxy r-802 dibandingkan dengan kampas rem indopart.

Proses pembuatan kampas rem diawali dengan persiapanbahan yang akan digunakan yaitu fiberglass, serbuk kuningan mesh 30,40 atau 50, serbuk alumunium, serbuk kalsium karbonat, serbuk barium sulfat, serbuk silika, resin ripoxy r-802 dan katalis. Setelah itu bahan kampas remdicampur sesuai komposisi. Selanjutnya dipres dengan gaya 2 ton selama 30 menit. Kemudian disintering dengan suhu 80ºC selama 20 menit. Pengujian spesimen yang dilakukan adalah uji gesek dengan standar SNI 09-2663-1992. Lalu dihitung keausan dan koefisien geseknya, dan diuji kekerasan Brinell dengan gaya 613 N,mengacu standar ASTM E 10-01.

Dari hasil penelitian menunjukan bahwa ketahanan aus pada pengujian gesek kering, uji oli dan uji minyak rem, tingkat ketahanan aus kampas rem indopart masih lebih baik dibandingkan kampas rem variasi ukuran serbuk kuningan. Untuk pengujian gesek pengaruh air, kampas rem variasi ukuran serbuk kuningan mesh 40 memiliki tingkat ketahanan aus yang lebih tinggi dibandingkan kampas rem indopart sebesar 29,44 mm³/jam, untuk indopart sebesar 32,12 mm³/jam. Untuk pengujian gesek pengaruh air garam, kampas rem variasi ukuran serbuk kuningan mesh 40 memiliki ketahanan aus yang sama dengan kampas rem indopart yaitu 34,79 mm³/jam. Koefisien gesek pada pengujian gesek disemua kondisi, kampas rem variasi ukuran serbuk kuningan mesh 40 memiliki koefisien gesek yang paling mendekati kampas rem indopart. Nilai kekerasan brinnel kampas rem indopart lebih baik dibandingkan dengan kampas rem variasi ukuran serbuk kuningan sebesar 23,532 BHN sedangkan nilai kekerasan yang mendekati pada kampas rem variasi ukuran serbuk kuningan mesh 40 sebesar 20,743 BHN. Untuk hasil dari foto mikro kampas rem variasi ukuran serbuk kuningan mesh 30 dan mesh 40 terjadi fenomena kegagalan bonding kohesive. Sedangkan pada kampas rem variasi kuningan mesh 50 terjadi fenomena kegagalan bonding adhesive.

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 UKURAN SERBUK KUNINGAN TERHADAP KETAHANAN AUS, KOEFISIEN GESEK, DAN

KEKERASAN KAMPAS REM”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., PhD. sebagai Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.

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

3. Bambang Waluyo F, ST., MT. Selaku pembimbing utamayang telah memberikan pengarahan, bimbingan dan saran hinggaTugas Akhir ini dapat terselesaikan.

4. Ir. Agus Hariyanto, MT. selaku pembimbing pendamping yang telahbanyak memberikan pengarahan, bimbingan dan saran dalampenyelesaian Tugas Akhir ini.

5. Bapak,Ibu, dan Keluarga tercinta, yang tiada hentinya memberikandoa, cinta, dan kasih sayang serta motivasi yang tak ternilai.

6. Teman satu tim Munir, terimakasih untuk semangat,kerja keras dan kerjasamanya.

x DAFTAR ISI

Hal

Halaman Judul ... i

Pernyataan Keaslian Skripsi ... ii

Halaman Persetujuan ... iii

Halaman Pengesahan ... iv

xi

BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Diagram Alir ... 34

3.2 Penguraian Diagram Alir Penelitian ... 36

3.3 Bahan dan Alat ... 37

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Pengujian Dan Analisisa ... 60

4.1.1 Hasil Pengujian Keausan Rata-rata ... 60

4.1.2 Hasil Perhitungan Koefisien Gesek ... 67

4.1.3 Hasil Pengujian Kekerasan Brinell ... 73

4.1.4 Foto Mikro ... 75

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 82

xii DAFTAR PUSTAKA

xiii

Gambar 2.6 Bentuk Partikel Dalam Metalurgi Serbuk ... 14

Gambar 2.7 Proses Kompaksi ... 15

Gambar 2.8 Uji Gesekan Kampas Rem ... 22

Gambar 2.9 Hubungan antara gaya keliling, daya, dan kecepatan sudut... 23

Gambar 2.10 Keausan Abrasif... 25

Gambar 2.11 Keausan Adhesive ...25

Gambar 2.12 Keausan Fatique(lelah)... 26

Gambar 2.13 Keausan Korosif... 27

Gambar 2.14 Asas pengukuran Kekerasan... 27

Gambar 3.1 Skema Diagram Alir Penelitian ... 35

Gambar 3.2 ResinRipoxy R-802 ... 38

Gambar 3.3 Katalis ... 38

Gambar 3.4 Fiberglass ... 39

Gambar 3.5 Serbuk Almunium ... 39

Gambar 3.6 Serbuk Kuningan... 40

Gambar 3.7 Silika ... 40

Gambar 3.8 Calcium Carbonat(CaCo3) ... 41

xiv

Gambar 3.16 Cetakan Kampas Rem ... 45

Gambar 3.17Oven ... 45

Gambar 3.18Non-contact Infrared Thermometer ... 46

Gambar 3.19Clamp Meter ... 47

Gambar 3.20Digital Tachometer ... 47

Gambar 3.21Jangka Sorong ... 48

Gambar 3.22Timbangan Digital ... 48

Gambar 3.23Alat Pengujian Gesek ... 49

Gambar 3.24Instalasi Pengujian Gesek ... 49

Gambar 3.25Alat Pengujian KekerasanBrinell ... 50

Gambar 3.26Mikroskop ... 50

Gambar 3.27Kampas Rem Indopart ... 51

Gambar 3.28Kampas Rem Variasi Ukuran Serbuk Kuningan ... 52

Gambar 3.29Tombol Pemilihan Beban Uji Kekerasan Brinell ... 56

Gambar 4.1 Histogram Perbandingan Keausan Rata-rata dari Kampas RemPada Uji Gesek Kondisi Kering ... 60

Gambar 4.2 Histogram Perbandingan Keausan Rata-rata dari Kampas RemPada Uji Gesek Pengaruh Air ... 61

Gambar 4.3 Histogram Perbandingan Keausan Rata-rata dari Kampas RemPada Uji Gesek Pengaruh Air Garam. ... 62

Gambar 4.4 Histogram Perbandingan Keausan Rata-rata dari Kampas RemPada Uji Gesek Pengaruh Oli ... 63

Gambar 4.5 Histogram Perbandingan Keausan Rata-rata dari Kampas RemPada Uji Gesek Pengaruh Minyak Rem .. 64

Gambar 4.6 Grafik Hasil Keseluruhan Keausan Pada Uji Gesek Selama 3 Jam ... 65

Gambar 4.7 Histogram Hasil Perbandingan Koefisien Gesek Kampas Rem Pada Uji Gesek Kondisi Kering ... 68

Gambar 4.8Histogram Hasil Perbandingan Koefisien Gesek Kampas Rem Pada Uji Gesek Pengaruh Air ... 69

xv

Gambar 4.10Histogram Hasil Perbandingan Koefisien Gesek Kampas Rem Pada Uji Gesek pengaruhOli ... 71 Gambar 4.11Histogram Hasil Perbandingan Koefisien Gesek Kampas

Rem Pada Uji Gesek Pengaruh Minyak Rem ... 72 Gambar 4.12Histogram Hasil Keseluruhan Koefisien Gesek Kampas

Rem Pada Uji Gesek Disemua Kondisi ... 73 Gambar 4,13Histogram Hubungan Antara Jenis Kampas Rem

Terhadap Kekerasan Brinell ... 74 Gambar 4.14 Foto Mikro Kampas Rem Variasi Kuningan Mesh 30

Sebelum Diuji Gesek ... 75 Gambar 4.14 Foto Mikro Kampas Rem Variasi Kuningan Mesh 30

Setelah Diuji Gesek ... 76 Gambar 4.15Foto Mikro Kampas Rem Variasi Kuningan Mesh 40

Sebelum Diuji Gesek ... 76 Gambar 4.14 Foto Mikro Kampas Rem Variasi Kuningan Mesh 40

Setelah Diuji Gesek ... 77 Gambar 4.16Foto Mikro Kampas Rem Variasi Kuningan Mesh 50

Sebelum Diuji Gesek ... 77 Gambar 4.14 Foto Mikro Kampas Rem Variasi Kuningan Mesh 50

Setelah Diuji Gesek ... 78 Gambar 4.14 Foto Mikro Kampas Rem IndopartSebelum

Diuji Gesek... 78 Gambar 4.17Foto Mikro Kampas Rem IndopartSetelah

xvi

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Nomor Mesh Menurut Standar ASTM E11 ... 13 Tabel 2.2 Karakteristik ResinRipoxy R-802 ... 29 Tabel 3.1 Komposisi Material Kampas Rem ... 51 Tabel 4.1 Hasil Penelitian Keausan Rata-rata Kampas Rem Pada

Uji Gesek Kondisi Kering. ... 60 Tabel 4.2 Hasil Penelitian Keausan Rata-rata Kampas Rem Pada

Uji Gesek pengaruh Air. ... 61 Tabel 4.3 Hasil Penelitian Keausan Rata-rata Kampas Rem Pada

Uji Gesek Pengaruh Air Garam. ... 62 Tabel 4.4 Hasil Penelitian Keausan Rata-rata Kampas Rem Pada

Uji Gesek Pengaruh Oli ... 63 Tabel 4.5 Hasil Penelitian Keausan Rata-rata Kampas Rem Pada

Uji Gesek Pengaruh Minyak Rem ... 64 Tabel 4.6 Hasil Keseluruhan Penelitian Keausan Rata-Rata

Kampas Rem Pada Pengujian Gesek. ... 65 Tabel 4.7Hasil Koefisien Gesek Kampas Rem Pada Uji Gesek

Kondisi Kering ... 67 Tabel 4.8Hasil Koefisien Gesek Kampas Rem Pada Uji Gesek

Pengaruh Air ... 68 Tabel 4.9Hasil Koefisien Gesek Kampas Rem Pada Uji Gesek

Pengaruh Air Garam ... 69 Tabel 4.10Hasil Koefisien Gesek Kampas Rem Pada Uji Gesek

Pengaruh Oli ... 70 Tabel 4.11Hasil Koefisien Gesek Kampas Rem Pada Uji Gesek

Pengaruh Minyak Rem ... 71 Tabel 4.12 Hasil Keseluruhan Koefisien Gesek Kampas Rem Pada Uji

Gesek Disemua Kondisi ... 72 Tabel 4.13Hasil 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

F = Gaya gesek (Newton)

N = Gaya normal (Newton)

T = Torsi (kg.mm)

n = Putaran (rpm)

p = Beban (kg)

xviii

Daftar Lampiran

Data Hasil Perhitungan Keausan Rata-rata Data Hasil Koefisien Gesek