SKRIPSI KARAKTERISASI KEAUSAN KAMPAS REM BERBASIS HYBRID KOMPOSIT MENGGUNAKAN METODE PIN ON DISC. Oleh :

Transkripsi

1 SKRIPSI KARAKTERISASI KEAUSAN KAMPAS REM BERBASIS HYBRID KOMPOSIT MENGGUNAKAN METODE PIN ON DISC Oleh : ENDEN PERDANA CANDRA SETIAWAN NIM : JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA 2016 iii

2 iv

3 v

4 vi

5 KARAKTERISASI KEAUSAN KAMPAS REM BERBASIS HYBRID KOMPOSIT MENGGUNAKAN METODE PIN ON DISC Oleh : Enden Perdana Candra Setiawan Dosen Pembimbing : I Dewa Gede Ary Subagia,ST., MT., Ph.D. : Dr. I Made Parwata ST., MT. ABSTRAK Kampas rem merupakan salah satu komponen dari kendaraan bermotor yang berfungsi untuk mengurangi dan menghentikan laju kendaraan. Pada penelitian ini pembuatan hibrid kampas rem dengan variasi fraksi berat penguat (serbuk basalt/ serbuk cangkang kerang/ serbuk aluminium) bertujuan untuk meneliti karakteristik keausan kampas rem dengan perekat phenolic resin dibandingkan dengan kampas asbeston. Proses pembuatan kampas rem diawali dengan persiapan bahan yang akan digunakan yaitu serbuk basalt, serbuk cangkang kerang, serbuk aluminium, dan phenolic resin. Setelah itu bahan kampas rem dicampur sesuai komposisi. Selanjutnya di sintering casting dengan gaya 3 ton, suhu C selama 30 menit pada kecepatan 120 rpm. Pengujian spesimen yang dilakukan adalah uji gesek dengan standar ASTM G 99 95a lalu dihitung keausan dan koefisien geseknya Dari hasil penelitian menunjukan bahwa ketahanan aus pada pengujian gesek tingkat ketahanan aus kampas hibrid komposit masih lebih baik dibandingkan kampas rem asbeston. Untuk pengujian gesek kampas rem hibrid komposit memiliki ketahanan aus yang rendah dibandingkan kampas rem asbeston sebesar 0, g/m (HK1), 0,00007 g/m (HK2), 0,00008 g/m (HK3), 0,00009 g/m (HK4 dan HK5), untuk asbeston sebesar 0,00011 g/m. Koefisien gesek pada pengujian gesek disemua variasi hibrid komposit memiliki koefisien gesek yang lebih besar dari kampas rem asbeston. Untuk hasil dari foto SEM kampas rem hibrid ikatan antar partikel material cukup baik, tapi masih terdapat crack-crack yang terjadi pada saat proses casting. Kata Kunci : Hibrid Komposit, Keausan, Koefisien Gesek, Basalt, Aluminium, Kerang vii

6 CHARACTERIZATION WEAR THE BRAKE PADS BASED COMPOSITE HYBRID USING THE PIN ON DISC Author Guidance : Enden Perdana Candra Setiawan : I Dewa Gede Ary Subagia,ST., MT., Ph.D. : Dr. I Made Parwata ST., MT. Abstract Brake pads is one component of a motor vehicle that serves to reduce and stop the vehicle. In this research, the manufacture of the hybrid brake pads with the weight fraction variation amplifier (basalt powder / shells powder / aluminum powder) aimed to investigate brake pads wear characteristics with phenolic resin adhesive compared to brake pads asbeston The process of making the brake pads begins with the preparation of materials to be used are basalt powder, shell powder, aluminum powder, and phenolic resin. After the ingredients are mixed according to the composition of brake pads. Furthermore, in sintering casting by force of 3 tons, the temperature of 1600 C for 30 minutes. The test specimens do is wear test to ASTM G 99-95a and then calculated the wear and wear coefficient. From the research results show that the wear resistance at the level of the frictional testing hybrid composite brake pad wear resistance is still better than the brake asbeston. For testing hybrid composite friction brake pads wear resistance lower than the brake asbeston amounted to g / m (HK1), g / m (HK2), g / m (HK3), g / m (HK4 and HK5), for asbeston of g / m. The coefficient of friction on the friction testing in all variations of hybrid composite has a greater coefficient of friction of the brake pads asbeston. For results from SEM images of hybrid bonds between the brake pads material particles is quite good, but there are cracks that occur during the process of casting. Keyword: Composite Hybrid, Wear, Coefficient of wear, Basalt, Aluminium, shell viii

7 KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat rahmat-nya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul Karakterisasi Keausan Kampas Rem Berbasis Hybrid Komposit Menggunakan Metode Pin On Disc. Dalam Penulisan skripsi ini penulis tidak sedikit mendapat bantuan dari berbagai pihak, untuk itu penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. Bapak Dr.Ir. I Ketut Gede Sugita,MT. selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Udayana. 2. Bapak I Dewa Gede Ary Subagia, ST., MT., Ph.D., selaku Dosen Pembimbing I dalam penulisan proposal ini. 3. Bapak Dr. I Made Parwata, ST.,MT., selaku Dosen Pembimbing II dalam penulisan proposal ini. 4. Bapak Prof. Ngakan Putu Gede Suardana, MT., Ph.D., selaku Dosen Pembimbing Akademik. 5. Semua tim penguji pada ujian skripsi ini. 6. Bapak/Ibu dosen serta staf pegawai Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Udayana. 7. Semua pihak dan kawan-kawan Jurusan Teknik Mesin yang telah membantu dalam penyelesaian proposal. Penulis menyadari bahwa skripsi ini tentu jauh dari kesempurnaan mengingat keterbatasan pengetahuan dan referensi yang penulis miliki. Oleh karena itu kritik dan saran yang sifatnya konstruktif sangat penulis harapkan dari berbagai pihak. Sekali lagi penulis mengucapkan banyak terima kasih dan penulis mohon maaf apabila ada kekurangan ataupun kesalahan dalam penulisan skripsi ini. Bukit Jimbaran,22 Februari 2016 ix Penulis

8 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL LEMBAR PERSETUJUAN... i ABSTRAK... iii ABSTRACT... iv KATA PENGANTAR... v DAFTAR ISI... vi DAFTAR GAMBAR... vii DAFTAR TABEL... viii BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Rumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian... 3 BAB II DASAR TEORI Sistem Rem Macam Macam bentuk Rem Cara Kerja Sistem Rem dan Komponennya Kampas Rem Komposit Jenis Material penguat Komposit Hybrid Komposit Polimer Pembagian Polimer Berdasarkan Strukturnya Basalt Serbuk Cangkang Kerang Aluminium Resin Epoxy Teknik Pembuatan Komposit Sintering x

9 2.12 Analisa Scanning Electronik Microscope (SEM) Uji Keausan BAB III METODOLOGI PENELITIAN Kerangka Penelitian Diagram Alir Penelitian Bahan Penelitian Pembahasan gambar bahan Penentuan dan Pemilihan Variasi Hybrid Komposit Proses Pembuatan Spesimen Uji Dimensi Spesimen Uji Proses Pengujian Spesimen Wear Test Proses Penimbangan SEM BAB IV ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN Pengamatan Ikatan Antar Partikel dengan SEM Pembahasan Gambar Uji SEM Pengamatan Ikatan Partikel pada asbestos Pembahasan Gambar pada asbestos Hasil Uji Keausan Grafik dan Diagram Hasil Uji Hasil Penyebaran Panas Wear Test Pembahasan Penyebaran Panas BAB V PENUTUP Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN xi

10 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Prinsip dari Rem... 4 Gambar 2.2 Rem Tromol/Drum... 5 Gambar 2.3 Rem Cakram/Disc... 6 Gambar 2.4 Polimer berdasarkan Susunan Rantai Gambar 2.5 Bahan Baku Basalt Gambar 2.6 Scanning Electronik Microscope (SEM) Gambar 2.7 Keausan Metode Adhesive Gambar 2.8 Keausan metode Abrasif Gambar 2.9 Keausan Metode Oksidasi Gambar 2.10 Keausan Metode Erosi Gambar 2.11 Gaya Gesek Gambar 2.12 Alat Uji Keausan Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian Gambar 3.2 Bahan Penelitian Gambar 3.3 Proses Penimbangan Gambar 3.4 Proses Pencetakan Gambar 3.5 Proses Pemotongan Gambar 3.6 Dimensi Spesimen Uji Gambar 3.7 Wear Test Gambar 3.8 Proses Penimbangan Massa Gambar 3.9 Free Body Diagram Gambar 3.10 Proses SEM Gambar 4.1 Foto SEM untuk Komposit Gambar 4.2 Grafik Kandungan Unsur Kimia Kerang Gambar 4.3 Grafik Kandungan Unsur Kimia Al Gambar 4.4 Foto SEM untuk Asbes Gambar 4.5 Grafik Kandungan Unsur Kimia asbes Gambar 4.6 Diagram Karateristik Keausan Gambar 4.7 Diagram Perbandingan Nilai Keausan Gambar 4.8 Diagram Perbandingan Koefisien Gambar 4.9 Penyebaran Panas xii

11 DAFTAR TABEL Table 2.1 Sifat sifat Fisik Serbuk Basalt Table 2.2 Komposisi Kimia Serbuk Kulit Kerang Table 3.1 Hybrid Variasi Komposit Table 3.2 Pengkodean Spesimen Table 3.3 Flow Proses Chart Table 4.1 Hasil EDS pada Kerang Table 4.2 Hasil EDS pada Al Table 4.3 Hasil EDS pada Asbes Hasil EDS pada Kerang Table 4.4 Hasil Uji Karakteristik Spesimen Table 4.5 Hasil Rata-Rata Pengujian xiii