SIFAT MEKANIK KANVAS REM TROMOL SEPEDA MOTOR BERPENGUAT ABU TERBANG BATUBARA

Transkripsi

1 SIFAT MEKANIK KANVAS REM TROMOL SEPEDA MOTOR BERPENGUAT ABU TERBANG BATUBARA Sukroni, Syahbuddin Program Studi Magister Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Pancasila Jl. Borobudur 7 Jakarta Pusat 12640, Indonesia ABSTRAK Sepeda motor membutuhkan pemeliharaan dan perubahan spare part secara teratur, salah satunya adalah kanvas rem tromol. Rem adalah salah satu komponen yang penting untuk keselamatan. Hal ini digunakan untuk mengurangi kecepatan, mengontrol dan menghentikan putaran roda. Kanvas rem tromol sepeda motor berpenguat abu terbang batubara dalam penelitan ini adalah berbahan dasar abu terbang batubara, resin phenolic dan alumina adapun komposisi kanvas rem tromol terdiri dari 50 % abu terbang batubara, 40 % resin phenolic dan 10 % alumina kanvas rem dan dibandingkan dengan kanvas rem tromol buatan Astra Honda Motor ( AHM ) dan Kagawa. Pengujian sifat mekanik yang dilakukan adalah laju keausan dengan menggunakan alat uji laju keausan hasil modifikasi dengan putaran 1250 rpm dan 2100 rpm tekanan 2 kg dalam waktu 15,30,45 dan 60 second serta pengamatan permukaan atau struktur mikro dengan menggunakan microsoft. Hasil penelitian menunjukan Sifat mekanik komposit bahan kampas rem dengan komposisi fly ash limbah batubara laju keausan tertinggi pada pengujian dengan waktu 15 second dengan kecepatan putar 2100 rpm yaitu 0,4x10-5 gram/mm 2.second. sedangkan laju keausan terendah pada pengujian dengan waktu 45 second dengan kecepatan putar 1250 rpm yaitu 6,6x10-6 gram/mm 2.second AHM laju keausan tertinggi pada pengujian dengan waktu 45 second dengan kecepatan putar 2100 rpm yaitu 1,6x10-5 gram/mm 2.second. sedangkan laju keausan terendah pada pengujian dengan waktu 60 second dengan kecepatan putar 1250 rpm yaitu 6,6x10-7 gram/mm 2.second dan Kagawa laju keausan tertinggi pada pengujian dengan waktu 45 second dengan kecepatan putar 2100 rpm yaitu 0,4x10-5 gram/mm 2.second. sedangkan laju keausan terendah pada pengujian dengan waktu 60 second dengan kecepatan putar 1250 rpm yaitu 5,3x10-6 gram/mm 2.second Kata kunci : Abu terbang, kanvas rem, pengujian. ABSTRACT Motor cycle needed protection and chang in spare part regularly. One of them is brake canvass drum brake is one of important component for safety,this matter is used for decrease of controled. The controlled and stopped the wheel brake canvass drum of motor cycle has power from fly ash coal. In this research has a basic materi about fly ash coal,resine phenolic and alumina.where the composition brake canvass drum is composed from 50% fly ash coal,40% resin phenolic and 10% alumina brake canvass and it compare with brake canvass drum made inbrand from AHM ( Astra Honda Motor ) and KGW ( Kagawa ).The testing of mechanical characteristic which do is wear rate is using test equipment wear rate the result of modification with rotation 1250 rpm and 2100 rpm with the pressure 2 kg in time 15,30,45 and 60 second and surface observation or micro structure using microscope. The result of this research show that the characteristic of mechanical composite material brake canvass with composition fly ash its combine with waste of coal the higest wear rate of testing with time 15 second with speed rotation about 2100 rpm is 0,4x10-5 gramm/mm 2 per second while the lowest wear rate,of the the testing with the time 45 second with speed rotation 1250 rpm is 6,6x10-6 gramm/mm 2 persecond. The higest wear rate of AHM in this testing with the time 45 second and the speed rotation 2100 rpm is 1,6x10-5 gramm/mm 2 persecond while the lowest wear rate in this testing with the time 60 second in speed rotation about 1250 rpm is 6,6x10-5 gramm/mm 2 persecond and the higest wear rate of Kagawa in this testing in time 45 second with speed rotation about 2100 rpm is 0,4x10-5 gramm/mm 2 persecond 21

2 while the lowest wear rate of this testing with time 60 second in speed rotation about 1250 rpm is 5,3x10-6 gramm/mm 2 per second. Keyword : Fly ash, Brake Canvass, Testing I. PENDAHULUAN Bahan komposit merupakan salah satu bahan alternatif yang dapat digunakan untuk pembuatan kampas rem. Dalam perkembangan teknologi komposit mengalami kemajuan yang sangat pesat ini dikarenakan keistimewaan sifat yang renewable atau terbarukan dan juga rasio kekuatan terhadap berat yang tinggi kekakuan, ketahan terhadap korosi dan lainlain, sehingga mengurangi konsumsi bahan kimia maupun gangguan lingkungan hidup [1]. Sifat mekanik menyatakan kemampuan suatu bahan untuk menerima beban/gaya/energi tanpa menimbulkan kerusakan pada bahan tersebut. Seringkali bila suatu bahan komposit mempunya sifat mekanik yang kurang baik, maka diambil langkah untuk mengatasi kekurangan tersebut dengan penambahan elemen penguat. Salah satunya adalah fly ash batubara yang banyak di jumpai di pabrikpabrik. Abu terbang ( fly ash) adalah salah satu bahan sisa dari pembakaran bahan bakar terutama batubara. Abu terbang (fly ash) ini tidak terpakai dan jika ditumpuk saja disuatu tempat dapat membawa pengaruh yang kurang baik bagi kelestarian lingkungan. Abu terbang ini, selain memenuhi kriteria sebagai bahan yang memiliki sifat pozzolan, abu terbang juga memiliki sifat-sifat fisik yang baik, seperti memiliki porositas rendah dan pertikelnya halus. Bentuk partikel abu terbang adalah bulat dengan permukaan halus, dimana hal ini sangat baik untuk workabilitas. Oleh karena itu penulis mencoba untuk mengangkat masalah fly ash ini untuk bahan penguat kampas rem. Beberapa waktu yang lalu telah dilakukan sebuah penelitian di Universitas Hasanuddin mengenai pengaruh komposisi dan diameter serbuk tempurung kelapa material komposit bahan kampas rem. Dari penelitian tersebut disimpulkan bahwa kandungan serbuk tempurung kelapa sebagai serat penguat yang memiliki sifat mekanik yang paling baik adalah dengan komposisi pada sampel perbandingan komposisi 30% serbuk tempurung kelapa : 40% resin : 30% MgO. Adapun penelitian ini dianggap perlu dilakukakan untuk mencari bahan kampas rem yang bukan saja unggul dalam sifat-sifat mekanik tetapi juga optimal dalam aplikasinya serta memanfaat material limbah dalam jumlah cukup besar, sehingga memerlukan pengelolaan agar tidak menimbulkan masalah lingkungan, sepertipencemaran udara, perairan dan penurunan kualitas ekosistem. Diharapkan nantinya kampas rem memiliki sifat kelenturan yang baik dan tahan terhadap keausan. Kelenturan dikaitkan dengan derajat deformasi plastis yang terjadi sebelum perpatahan sedangkan keausan merupakan kehilangan material secara progresif [2]. II. METODOLOGI PENELITIAN Tidak Pengujian Laju Mulai Studi Pustaka Pembuatan Komposisi 50% fly ash (abu terbang), 40 % Anali sa Data Hasil Kesimpulan Selesai Pengamatan mikro Metode penelitian adalah suatu cara mengadakan penelitian agar pelaksanaan dan 22

3 hasil penelitian dapat dipertanggung jawabkan secara ilmiah. Penelitian ini menggunakan suatu metode eksperimen. Metode penelitian eksperimen adalah suatu cara untuk mencari hubungan sebab akibat (hubungan kausal) antara dua faktor yang sengaja ditimbulkan oleh peneliti dengan mengeliminasi atau mengurangi atau menyisihkan faktor-faktor lain yang mengganggu. Suatu metode penelitian eksperimen didesain di mana variabelvariabel dapat dipilih dan variabel lain yang dapat mempengaruhi proses eksperimen itu dapat dikontrol secara teliti. Penelitian ini diadakan untuk mengetahui laju keausan kampas rem belakang (tromol) yang di gunakan pada sepeda motor. III. PENGUJIAN LAJU KEAUSAN KAMPAS REM DENGAN BEBAN 2 KG DAN KECEPATAN PUTAR 1250 RPM laju keausan kampas rem AHM dengan tekanan 2 kg pada putaran 1250 rpm, yaitu yaitu 2,1x10-5 gram/mm 2.s, pada pengujian yaitu 5,3x10-6 gram/mm 2.s, kemudian pada kedua yaitu 5,3x10-6 gram/mm 2.s, sedangkan pengujian 60 s di dapat hasil yaitu 6,6x10-7 Dari gambar 4.9 yang berupa grafik laju keausan kampas rem dengan menggunakan produk AHM dapat dihitung...(2.1) keausan kampas rem AHM pada data maka W o = 111,34 gram w1 = 111,18 gram 2.1x10-5 gram/mm 2.s laju keausan kampas rem KGW dengan tekanan 2 kg pada putaran 1250 rpm, yaitu yaitu 16x10-5 gram/mm 2.s, pada pengujian yaitu 12x10-5 gram/mm 2.s, kemudian pada hasil yaitu 0,8x10-6 gram/mm 2.s, sedangkan pengujian 60 s di dapat hasil yaitu 53x10-6 Dari gambar 4.10 yang berupa menggunakan produk KGW dapat dihitung... (2.2) keausan kampas rem KGW pada data maka w0 = 84,94 gram w1 = 84,82 gram 1,6x10-5 gram/mm 2.s laju keausan kampas rem Abu terbang dengan tekanan 2 kg pada putaran 1250 rpm, yaitu dengan waktu pengujian 15 s di dapat hasil yaitu 5,3x10-6 gram/mm 2.s, pada pengujian kedua yaitu dengan waktu 30 s di dapat hasil yaitu 6,6x10-6 gram/mm 2.s, kemudian pada pengujian ketiga dengan waktu 45 s di dapat hasil yang sama persis dengan pengujian kedua yaitu 2,6x10-6 gram/mm 2.s, sedangkan pada pengujian keempat dengan lama waktu pengujian 60 s di dapat hasil yaitu 3,3x10-6 Dari gambar 4.11 yang berupa menggunakan produk Abu terbang dapat dihitung secara teoritis dalam pencapaian laju... (2.3) 23

4 keausan kampas rem Abu terbang pada data maka akan dapat dibuktikan besarnya laju keausan: w0 = 83,52 gram w1 = 83,48 gram 5,3x10-6 gram/mm 2.s Gambar 4.12 Hasil pengamatan Laju keausan kampas rem dengan tekanan 2 kg pada putaran 1250 rpm IV. PENGUJIAN LAJU KEAUSAN KAMPAS REM DENGAN BEBAN 2 KG DAN KECEPATAN PUTAR 2100 RPM laju keausan kampas rem AHM dengan tekanan 2 kg pada putaran 2100 rpm, yaitu yaitu 2,6x10-6 gram/mm 2.s, pada pengujian yaitu 2,6x10-6 gram/mm 2.s, kemudian pada kedua yaitu 1,6x10-5 gram/mm 2.s, sedangkan pengujian 60 s di dapat hasil yaitu 2,2x10-5 Dari gambar 4.12 yang berupa menggunakan produk AHM dapat dihitung (2.4) keausan kampas rem AHM pada data maka w0 = 110,96 gram w1 = 110,94 gram 2,6x10-6 gram/mm 2.s laju keausan kampas rem KGW dengan tekanan 2 kg pada putaran 2100 rpm, yaitu yaitu 6,6x10-5 gram/mm 2.s, pada pengujian yaitu 1,6x10-5 gram/mm 2.s, kemudian pada kedua yaitu 0,4x10-5 gram/mm 2.s, sedangkan pengujian 60 s di dapat hasil yaitu 1,0x10-5 Dari gambar 4.13 yang berupa menggunakan produk KGW dapat dihitung... (2.5) keausan kampas rem KGW pada data maka w0 = 84,30 gram w1 = 84,30 gram 6,6x10-5 gram/mm 2.s laju keausan kampas rem KGW dengan tekanan 2 kg pada putaran 2100 rpm, yaitu yaitu 0,4x10-5 gram/mm 2.s, pada pengujian yaitu 1,4x10-5 gram/mm 2.s, kemudian pada kedua yaitu 1,1x10-5 gram/mm 2.s, sedangkan pengujian 60 s di dapat hasil yaitu 0,9x

5 Dari gambar 4.14 yang berupa menggunakan produk Abu terbang dapat dihitung secara teoritis dalam pencapaian laju... (2.6) keausan kampas rem Abu terbang pada data maka akan dapat dibuktikan besarnya laju keausan w0 = 83,22 gram w1 = 82,92 gram Gambar 4.16 Foto Mikro Abu terbang batu bara 0,4x10-5 gram/mm 2.s Gambar 4.17Foto Mikro Abu kampas rem AHM Gambar 4.15 Hasil pengamatan Laju keausan kampas rem dengan tekanan 2 kg pada putaran 2100 rpm 5. Pengamatan Permukaan (foto mikro) Perbandingan Foto Mikro Spesimen kampas rem dengan menggunakan Abu terbang, AHM, dan KGW. Gambar 4.18 Foto Mikro Abu kampas rem KGW Dari ketiga pengamatan struktur mikro diatas terlihat bahwa 1. AHM Memiliki serat kuningan dan E-glas yang tidak dimiliki oleh kampas rem Abu terbang dan KGW, karena itu sangat berpengaruh terhadap laju keausan sehingga kampas rem 25

6 AHM lebih stabil pada pengujian baik putaran rendah maupun putaran tinggi 2. Abu Terbang Batubara Kampas rem abu terbang batubara ini memiliki kandungan Si0 2 15%, Al ,86%, Fe ,89%, Ca0 2,68%. Sehingga kekerasannya lebih tinggi, dengan tambahan komposisi kramik limbah dari busi bekas sebagai transfer panas sehingga panas permukaan kampas rem akibat gesekan lebih stabil. 3. KGW Hasil pengamatan struktur mikro didapat bahwa kandungan kampas rem KGW memiliki serat fiber yang menjadikan kekerasan jenis kampas rem ini lebih rendah dibandingkan dengan kampas rem AHM dan Abu terbang batubara, sehingga laju keausan kampas rem KGW lebih tinggi dan transfer panas yang rendah. V. KESIMPULAN 1. Sifat mekanik komposit bahan kampas rem dengan komposisi fly ash limbah batubara laju keausan tertinggi pada pengujian dengan waktu 15 second dengan kecepatan putar 2100 rpm yaitu 0,4x10-5 gram/mm 2.second. sedangkan laju keausan terendah pada pengujian dengan waktu 45 second dengan kecepatan putar 1250 rpm yaitu 6,6x10-6 gram/mm 2.second, sifat mekanik komposit bahan kampas rem AHM laju keausan tertinggi pada pengujian dengan waktu 45 second dengan kecepatan putar 2100 rpm yaitu 1,6x10-5 gram/mm 2.second. sedangkan laju keausan terendah pada pengujian dengan waktu 60 second dengan kecepatan putar 1250 rpm yaitu 6,6x10-7 gram/mm 2.second, sifat mekanik komposit bahan kampas rem KGW laju keausan tertinggi pada pengujian dengan waktu 45 second dengan kecepatan putar 2100 rpm yaitu 0,4x10-5 gram/mm 2.second, sedangkan laju keausan terendah pada pengujian dengan waktu 60 second dengan kecepatan putar 1250 rpm yaitu 5,3x10-6 gram/mm 2.second 2. Besarnya kehilangan berat terendah kanvas rem AHM di putaran 1250 rpm pada waktu second yaitu sebesar 0,02 gram sedangkan kehilangan berat tertinggi pada putaran 2100 rpm dengan waktu second yaitu sebesar 0,66 gram, kehilangan terendah kanvas rem KGW diputaran 2100 rpm pada waktu 0 15 second yiatu sebesar 0,5 gram sedangkan kehilangan berat tertinggi pada putaran 2100 rpm dengan waktu second yaitu sebesar 0,31 gram, kehilangan berat terndah kanvas rem abu terbang batubara pada putaran 1250 rpm denagn waktu 0 15 second yaitu sebesar 0,04 gram sedangkan kehilangan berat tertnggi pada putaran 2100 rpm dengan waktu second yaitu sebesar 0,27 gram. 3. Dari hasil penelitian yang didapatkan maka kanvas rem abu terbang batubara berada diposisi ketiga dengan laju keausan terendah sebesar 6,6 x 10-6 gram/mm 2.second, kedua kanvas rem KGW degan laju keausan terendah sebesar 5,3 x 10-6 gram/mm 2.second dan posisi pertama adalah kanvas rem AHM dengan laju keausan terendah sebesar 6,6 x 10-7 gram/mm 2.second DAFTAR PUSTAKA [1]. f/saej661, diperoleh pada tanggal 19 Agustus 2016 [2]. Tazziemania Rem Tromol knik/rem-tromol/ = REM TROMOL «diperoleh pada 2016 [3]. PT. Astra Honda Motor, Honda Technical Service, Edisi Pertama, Honda Parts Catalog.Author, 2000, [4]. Asbestos, Diperoleh tanggal 30 Januari 2016 [5]. Daryanto, Pengetahuan Komponen Mobil, Bumi Aksara, Jakarta, [6]. Anonim, Fundamentals of Friction and Wear of Automobile Brake Materials, [7]. Sulistijono. Material Komposit. Jurusan Teknik Material dan Metalurgi, ITS, Surabaya, [8]. Sugiyono. Metode Penelitian Kuantitatif, Kualitatif dan R&D.Bandung : Alfabeta [9]. Dieter E George, Djaprie Sriati, Metalurgi Mekanik (Terjemahan). Erlangga, Jakarta. 26

7 [10] /05/kampas-rem-berbahanserbuk-kayu-dan.html = kampasrem-berbahan-serbuk-kayu-dan. [11] /04/15/sifat-sifat-mekanikbahan/. [12]. e?hl=id&langpair=en id&u= n.w ikipedia.org/wiki/fly_ash. [13] / /name/Komposit. doc. [14] / /name/Fly- Bottom+Ash+dan+Pemanfaatannya.pdf [15]. Kiswiranti, Desi Pemanfaatan Serbuk Tempurung Kelapa Alternatif Serat Penguat Bahan Friksi Nonasbes pada Pembuatan Kampas Rem Sepeda Motor. Skripsi Teknik Fisika Universitas Negeri Semarang, Semarang. [16]. Mallawa, Cesarandie Pengaruh Komposisi dan Diameter Serbuk Tempurung Kelapa Material Komposit Bahan Kampas Rem. Skripsi Teknik Mesin Universitas Hasanuddin, Makassar. [17]. Malau, Viktor dan Adhika Widyaparaga, Pengaruh Perlakuan PAnas Quench Dan Temper Terhadap Laju Keausan, Ketangguhan Impak, Kekuatan Impak dan Kekerasan Baja XW 42 Untuk Keperluan Cetakan Keramik, dari ( urnal/ pdf) diunduh pada 09 juni [18]. Mengenal uji tarik dan sifat mekanik logam, dari [ com /2009/09/mengenal-uji-tarik-dansifat-sifat-mekanik-logam]] diunduh pada 2 Juni [19]. Pengujian kekerasan material, dari [[ al-teknik/pengujian-kekerasanmaterial/mrdetail/6808/]] diunduh pada 2 Juni [20]. Pengujian keausan material, dari [ koleksi/11/203f21941a45967f fb ce61b8.pdf] diunduh pada 13 oktober [21]. Pengujian keausan material, dari( in/jurnal/ pdf) diunduh pada 09 juni