BAB III METODE PENELITIAN

Transkripsi

1 BAB III METODE PENELITIAN A. Tempat dan Waktu Penelitian 1. Tempat Penelitian Tempat penelitian merupakan lokasi dimana informasi diperoleh untuk menyatakan kebenaran penelitian. Yang beralamatkan di Jalan Ahmad Yani Nomor 200 Makam Haji Kartasura. Penelitian ini dilaksanakan di: a. Laboratorium Las, Program Studi Pendidikan Teknik Mesin, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret Surakarta merupakan tempat pembuatan kerangka mesin Prony Brake. b. Laboratorium Pemesinan, Program Studi Pendidikan Teknik Mesin, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret Surakarta merupakan lokasi dimana mesin Prony Brake beserta onderdilnya dibuat, proses assembling mesin Prony Brake hingga mesin siap pakai dan lokasi dimana spesimen kampas rem berbahan serat ijuk, kuningan (CuZn) magnesium oksida (MgO), resin dengan matriks polyester dan kampas rem pembanding merk Nissin diuji daya pengeremannya. c. Laboratorium Mekanika Tanah, Program Studi Pendidikan Teknik Bangunan, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret Surakarta merupakan lokasi dimana spesimen kampas rem ditakar komposisinya dan mixing bahan. d. Laboratorium Universal Testing Machine (UTM), Program Studi Pendidikan Teknik Bangunan, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret Surakarta merupakan lokasi dimana spesimen kampas rem dikompaksi. Tempat tersebut dipilih dengan alasan bahwa proses konsultasi dan pengujian dapat dilakukan dengan baik, sehingga mempermudah mobilisasi peneliti dan apabila dikaitkan dengan pokok permasalahan yang akan diteliti telah memenuhi syarat. 43

2 44 2. Waktu Penelitian Penelitian ini telah dilaksanakan selama delapan bulan mulai dari bulan Juni 2015 sampai bulan Januari Pelaksanaan Penelitian ini dilakukan secara bertahap. Adapun rincian perencanaan tahapan pelaksanaan kegiatan penelitian dapat dilihat pada tabel 3.1. Tabel 3.1. Perencanaan Jadwal Kegiatan Waku pelaksanaan N Jenis Jun Jul Ags Sep Okt Nov Des Jan o Kegiatan Pengajuan 1 judul. Penyusunan 2 proposal. Seminar 3 Proposal 4 Perizinan Revisi 5 proposal Pelaksanaan 6 penelitian Penyusunan 7 Laporan skripsi Ujian 8 skripsi 9 Revisi

3 45 B. Rancangan/ Desain Penelitian Penulis pada penelitian komposit kampas rem menggunakan metode eksperimen yaitu penelitian yang dilakukan dengan cara membuat atau memanipulasi kondisi-kondisi tertentu pada spesimen uji, serta adanya control terhadap produk spesimen dan merupakan penelitian kuantitatif yaitu memaparkan secara jelas hasil eksperimen di laboratorium terhadap sejumlah benda uji, kemudian analisis datanya dengan menggunakan deskriptif. Sugiyono (2007:72) berpendapat bahwa metode penelitian eksperimen dapat diartikan sebagai metode penelitian yang digunakan untuk mencari pengaruh perlakuan tertentu dengan kata lain dalam kondisi yang terkendalikan. Penelitian ini diadakan untuk mengetahui pengaruh komposisi komposit kampas rem berbahan serat ijuk, resin polyester, kuningan, magnesium oksida terhadap koefisien gesek pada pengujian performansi pengereman yang dihasilkan oleh kampas rem merk Nissin. Table 3.2. Variasi Awal Perbandingan Fraksi Berat Bahan Magnesium Kuningan/ Spesimen Serat Ijuk Oksida Resin Polyester (Cu-Zn) (MgO) 1 55% 15% 20% 10% 2 45% 25% 20% 10% 3 35% 35% 20% 10% 4 25% 45% 20% 10% 5 15% 55% 20% 10% Sumber: Prasetyo, Estriyanto, Harjanto 2012 Berdasarkan table 3.1. hasil penelitian yang dilakukan oleh Dian Prasetyo (2012). Dari hasil penelitian, dapat disimpulkan bahwa: a. Nilai kekerasan pada spesimen 1 sebesar 19,5 HB, spesimen 2 sebesar 20,6 HB, spesimen 3 sebesar 22,6 HB, spesimen 4 sebesar 24,5 HB dan spesimen 5 sebesar 25,6 HB.

4 46 b. Nilai keausan pada spesimen 1 sebesar 1,13 x 10-7 mm 2 /kg, spesimen 2 sebesar 1,03 x 10-7 mm 2 /kg, spesimen 3 sebesar 0,96 x 10-7 mm 2 /kg, spesimen 4 sebesar 0.87 x 10-7 mm 2 /kg dan spesimen 5 sebesar 0,85 x 10-7 mm 2 /kg. c. Nilai kekerasan kampas rem serat ijuk yang mendekati nilai standar kampas rem merk indoparts adalah pada kampas rem spesimen 1 dengan komposisi 55% serat ijuk, 15% serbuk kuningan, 20% MgO dan 10% resin yaitu sebesar 19,5 HB. d. Nilai keausan kampas rem serat ijuk yang mendekati dengan nilai standar kampas rem merk indoparts adalah kampas rem spesimen 4 dengan komposisi 25% serat ijuk, 45% serbuk kuningan (CuZn), 20% magnesium oksida (MgO) dan 10% resin polyester yaitu sebesar 0,87 x 10-7 mm 2 /kg. Dari hasil pengujian diatas dapat disimpulkan bahwa dengan semakin banyaknya komposisi serat ijuk maka semakin rendah nilai kekerasan spesimen kampas rem dan semakin tinggi nilai keausan spesimen kampas rem. Maka dalam penelitian ini dipilih variasi komposisi komposit serat ijuk dengan presentase 55%, 45%, 25%, 15%, dengan tujuan diperoleh data deskriptif kuantitatif yang lebih valid dari penelitian sebelumnya. Dalam penelitian ini, variasi perbandingan fraksi massa antara serat ijuk dan serbuk kuningan ditunjukan pada table 3.3. Table 3.3. Variansi perbandingan Fraksi Massa Bahan Magnesium Kuningan/ Spesimen Serat Ijuk Oksida Resin Polyester (Cu-Zn) (MgO) 1 55% 15% 20% 10% 2 45% 25% 20% 10% 3 25% 45% 20% 10% 4 15% 55% 20% 10% Sumber: Prasetyo, Estriyanto, Harjanto 2012 Eksperimen pada penelitian ini diawali dengan pembuatan mesin Prony Brake dengan desain sederhana, dengan tujuan agar mudah dioperasionalkan.

5 47 Desain mesin Prony Brake mengacu pada mekanisme kerja mesin Prony Brake pada umumnya. Hanya saja dengan menambah aksesoris agar mudah dalam pembacaan besaran satuan yang digunakan. Pada mesin Prony Brake ini menggunakan mekanisme unit pengereman mobil Honda Accord Prestige tahun Pada mekanisme ini menggunakan daya sebuah motor listrik 2 HP. Daya yang dihasilkan kemudian ditransmisikan dengan V-belt dengan perbandingan diameter pulei 1:1. Selanjutnya membuat spesimen kampas rem dengan variansi komposisi yang telah ditentukan. Setelah spesimen kampas rem dicetak, kemudian spesimen diuji pada mesin Prony Brake. Pada tahap selanjutnya merupakan uji coba mesin Prony Brake dengan kampas rem merk Nissin. Sesuai dengan mekanisme pengereman pada umumnya. Meneliti koefisien gesek pada pengujian performansi pengereman yang dihasilkan oleh kampas rem berbahan serat ijuk, resin polyester, kuningan, magnesium oksida ada mesin prony brake. Setelah pengujian semua spesimen kampas rem komposit serat ijuk selesai, kemudian menguji kampas rem merk Nissin lalu membandingkan hasil koefisien gesek pengereman yang dihasilkan antara kampas rem serat ijuk dengan kampas rem merk Nissin. C. Populasi dan Sampel 1. Populasi Penelitian Populasi dalam penelitian ini adalah berupa komposit kampas rem berkomposisikan serat ijuk, serbuk kuningan (CuZn), magnesium oksida (MgO) dengan matrik penyusun berupa resin polyester. 2. Sampel Penelitian Pada penelitian ini ditentukan adalah komposit kampas rem serat ijuk, serbuk kuningan (CuZn), magnesium oksida (MgO) dengan matrik penyusun berupa resin polyester, adapun sampel yang dibuat mempunyai komposisi komposit penyusun kampas rem sebagai berikut: a. Spesimen kampas rem 1 dengan komposisi serat ijuk 55%, serbuk kuningan (CuZn) 15%, magnesium oksida (MgO) 20% dan resin

6 48 b. Spesimen kampas rem 2 dengan komposisi serat ijuk 45%, serbuk kuningan (CuZn) 25%, magnesium oksida (MgO) 20% dan resin c. Spesimen kampas rem 3 dengan komposisi serat ijuk 25%, serbuk kuningan (CuZn) 45%, magnesium oksida (MgO) 20% dan resin d. Spesimen kampas rem 4 dengan komposisi serat ijuk 15%, serbuk kuningan (CuZn) 55%, magnesium oksida (MgO) 20% dan resin Pada setiap komposisi sesimen kampas rem serat ijuk dibuat replikasi dengan setiap komposisi ada 3 pasang sampel menjadi (1A, 1B, 1C; 2A, 2B, 2C; 3A, 3B, 3C; 4A,4B, 4C). Pengukuran yang dilakukan untuk setiap sampel adalah sebanyak 8 kali kemudian dirata-rata. Pada penelitian ini akan diperoleh data sebanyak dua belas data, yang terdiri dari: a. Satu data spesimen kampas rem 1A dengan komposisi serat ijuk 55%, serbuk kuningan (CuZn) 15%, magnesium oksida (MgO) 20% dan resin b. Satu data spesimen kampas rem 1B dengan komposisi serat ijuk 55%, serbuk kuningan (CuZn) 15%, magnesium oksida (MgO) 20% dan resin c. Satu data spesimen kampas rem 1C dengan komposisi serat ijuk 55%, serbuk kuningan (CuZn) 15%, magnesium oksida (MgO) 20% dan resin d. Satu data spesimen kampas rem 2A dengan komposisi serat ijuk 45%, serbuk kuningan (CuZn) 25%, magnesium oksida (MgO) 20% dan resin e. Satu data spesimen kampas rem 2B dengan komposisi serat ijuk 45%, serbuk kuningan (CuZn) 25%, magnesium oksida (MgO) 20% dan resin f. Satu data spesimen kampas rem 2C dengan komposisi serat ijuk 45%, serbuk kuningan (CuZn) 25%, magnesium oksida (MgO) 20% dan resin

7 49 g. Satu data spesimen kampas rem 3A dengan komposisi serat ijuk 25%, serbuk kuningan (CuZn) 45%, magnesium oksida (MgO) 20% dan resin h. Satu data spesimen kampas rem 3B dengan komposisi serat ijuk 25%, serbuk kuningan (CuZn) 45%, magnesium oksida (MgO) 20% dan resin i. Satu data spesimen kampas rem 3C dengan komposisi serat ijuk 25%, serbuk kuningan (CuZn) 45%, magnesium oksida (MgO) 20% dan resin j. Satu data spesimen kampas rem 4A dengan komposisi serat ijuk 15%, serbuk kuningan (CuZn) 55%, magnesium oksida (MgO) 20% dan resin k. Satu data spesimen kampas rem 4B dengan komposisi serat ijuk 15%, serbuk kuningan (CuZn) 55%, magnesium oksida (MgO) 20% dan resin l. Satu data spesimen kampas rem 4C dengan komposisi serat ijuk 15%, serbuk kuningan (CuZn) 55%, magnesium oksida (MgO) 20% dan resin D. Pengumpulan Data 1. Identifikasi Variabel Pada penelitian komposit kampas rem ini, penulis menentukan beberapa variable yang ada pada penelitian, diantaranya : a. Variabel Bebas (Independen) Pada penelitian komposit kampas rem ini penulis menentukan variable bebas berupa komposisi matrik dan filler penyusun komposit kampas rem yang berupa serat ijuk, serbuk kuningan (CuZn), magnesium oksida (MgO) dan resin polyester yang ditentukan komposisinya komposit sebagai berikut:

8 50 1) Spesimen kampas rem 1 dengan komposisi serat ijuk 55%, serbuk kuningan (CuZn) 15%, magnesium oksida (MgO) 20% dan resin 2) Spesimen kampas rem 2 dengan komposisi serat ijuk 45%, serbuk kuningan (CuZn) 25%, magnesium oksida (MgO) 20% dan resin 3) Spesimen kampas rem 3 dengan komposisi serat ijuk 25%, serbuk kuningan (CuZn) 45%, magnesium oksida (MgO) 20% dan resin 4) Spesimen kampas rem 4 dengan komposisi serat ijuk 15%, serbuk kuningan (CuZn) 55%, magnesium oksida (MgO) 20% dan resin b. Variabel Terikat (Dependen) Penelitian ini menggunakan variable terikat berupa koefisien gesek pada pengujian performansi pengereman yang ditimbulkan oleh spesimen komposit kampas rem yang diukur dengan mesin Prony Brake. Kemudian menghitung koefisien gesek kampas rem serat ijuk dan kampas rem Nissin. c. Variable kontrol Variable kontrol dalam penelitian ini adalah : 1) Serat ijuk murni yang sudah dibersihkan. 2) Resin polyester BQTN 157 dengan fraksi berat 10%. 3) Serbuk kuningan (CuZn) yang telah dihaluskan. 4) Skala mesh untuk serbuk kuningan dan serat ijuk sebesar ukuran mesh 60. 5) Magnesium oksida (MgO) dengan fraksi massa 30gram. 6) Proses kompaksi yang disetel pada mesin press sebesar 500 kg. 7) Proses pemanasan/ sintering yang disetel pada suhu C, dan waktu pemanasan selama 30 menit. 8) Kampas rem berbahan non-asbestos dipasaran dengan merk Nissin. 2. Metode pengumpulan data Metode dokumentasi yang dilaksanakan dalam penelitian ini adalah memanfaatkan video hasil pengukuran dari alat timbangan digital.

9 51 3. Instrument Eksperimen Instrument penelitian yang digunakan untuk memperoleh data-data dari variabel bebas berupa variasi komposisi matrik dan filler penyusun komposit kampas rem yang berupa serat ijuk, serbuk kuningan, magnesium oksida dan mesin polyester yang ditentukan komposisinya. a. Alat dan Bahan Penelitian Alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian ini sebagai berikut : 1) Alat penelitian a) Mesin Prony Brake Gambar 3.1. Mesin Prony Brake Mesin Prony Brake adalah suatu mekanisme alat yang digunakan untuk menguji daya pengereman suatu spesimen kampas rem. Mekanisme kerjanya sama seperti mekanisme rem mobil pada umumnya. Dengan memodifikasi ulang desain mekanisme mesin Prony Brake pada umumnya. Mesin Prony Brake menggunakan motor listrik bertenaga 2 HP (horse power) dengan putaran 2800 rpm. Daya ditransmisikan dengan V-belt type A-47 dengan perbandingan diameter pulei 1:1. Mesin Prony Brake menggunakan sistem pengereman mobil Honda Prestige tahun perakitan Pada sistem kelistrikan menggunakan saklar MCB sebagai pemutus arus listrik secara otomatis sebesar 6 A.

10 52 Tabel 3.4. Spesifikasi mesin prony brake Bagian Spesifikasi Kaliper rem Piston tunggal tipe meluncur Merk Nissin, Honda Prestige depan Diameter kaliper 0,054 m Cakram Honda Prestige Depan Jari-jari efektif 0,069 m pengereman Panjang lengan kaliper 0,535 m Master rem Dobel piston Tipe konvensional Diameter master rem 0,019 m Manometer Tipe liquid merk Brothoterm max 350 psi Motor Motor AC 2 HP, 220 V, 2880 RPM MCB 6 Ampere Pully Alumunium 2 jalur 3 inchi Belt 2 buah Rangka Baja leter L 50x50 mm Ukuran Rangka 80 cm x 60 cm x 80 cm b) Timbangan (1) Gambar 3.2. Timbangan Digital Merk Scout Pro Digunakan untuk mengukur massa bahan-bahan serat ijuk serbuk kuningan (Cu-Zn), magnesium oksida (MgO) dan resin

11 53 polyester sehingga didapat komposisi yang tepat sesuai dengan instruksi penelitian. Jenis timbangan yang digunakan pada penelitian ini adalah timbangan digital fortune dengan ketelitian 1 gram yang bertujuan untuk hasil yang lebih akurat. (2) Gambar 3.3. Timbangan Digital Merk Mettler Toledo Timbangan digunakan untuk mengukur Besarnya gaya berat pada lengan ayun mesin prony brake. Jenis timbangan yang digunakan adalah timbangan digital merk Mettle Toledo dengan ketelitian 0,1 gram dan dapat menerima beban maksimal gram. c) Mesin Potong Rambut Gambar 3.4. Mesin Potong Rambut Mesin potong rambut digunakan untuk memotong serat ijuk dengan panjang + /- 2 mm. Dengan panjang serat tersebut memiliki tujuan agar campuran komposit jadi lebih homogen.

12 54 d) Mesh Gambar 3.5. Mesh Bekerja selayaknya ayakan yang berguna untuk menyaring serbuk kuningan dan serat ijuk sehingga didapat ukuran yang diinginkan. Saringannya terbuat dari logam dan desain wadah mesh yang rapat sehingga mencegah partikel bahan tidak keluar. e) Mesin Ayakan Gambar 3.6. Mesin Ayakan Mesin ini bekerja sebagai penggoyang mesh dan pengganti tangan. Mesin ini dapat mengayak lebih cepat dan lebih banyak dalam sekali proses mesh dengan berbagai ukuran kerapatan.

13 55 f) Dies Gambar 3.7. Dies Bisa disebut juga cetakan yang berpola sama dengan hasil akhir spesimen, terdiri dari 3 lapisan yang nantinya ditekan dengan alat kompaksi sehingga ikatan matriks dan filler akan saling menyatu. Dies ini terbuat dari Baja ST 37. g) Mesin Press Gambar 3.8. Mesin Press Mesin yang digunakan untuk mengkompaksi dies yang berisi spesimen, dengan diberi tekanan pada atas dan bawah dies, sehingga volume menyusut dan ikatan antar matriks semakin kuat. Mesin press ini memiliki kekuatan tekan maksimal 150 Ton (1500 kn).

14 56 h) Oven Listrik Gambar 3.9. Oven Listrik Oven listrik merupakan alat untuk memanaskan bahan dengan suhu yang dapat diatur. Oven listrik ini digunakan setelah spesimen sudah cetak dan dikompaksi, dengan proses sintering yang memanaskan spesimen dengan suhu tertentu maka molekul pada komposit akan melebur dan menyatu satu dengan yang lain. i) Wadah Gambar Wadah Tempat mencampur komposisi kampas rem. Wadah ini terbuat dari bahan logam yang tahan terhadap bahan kimia.

15 57 j) Penjepit Gambar Penjepit Alat ini digunakan sebagai penjepit saat spesimen komposit kampas rem dalam keadaan panas ketika berada didalam mesin sintering/ oven. k) Grease/ Wax/ Gemuk Gambar Grease/ Wax/ Gemuk Digunakan sebagai pelumas pada dasar dies. Agar spesimen tidak lengket dengan permukaan dies yang langsung bersinggungan. Grease dapat menjaga kehalusan permukaan spesimen komposit kampas rem.

16 58 l) Mixer Gambar Mixer Mixer merupakan alat elektronik yang digunakan untuk mengaduk suatu campuran bahan seingga tercampur secara merata. Mixer disini digunakan untuk mencampur bahan komposit sehingga matrik, filler dan pengikat mempunyai homogenitas campuran akan merata. m) Toolbox Gambar Toolbox Seperangkat alat perkakas tangan yang digunakan saat proses pembuatan mesin Prony Brake hingga pengujian daya pengereman.

17 59 2) Bahan Penelitian Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian komposit kampas rem berserat ijuk ini antara lain: a) Magnesium Oksida (MgO) Gambar Magnesium Oksida (MgO) Bahan kimia berupa serbuk putih halus yang berperan sama sebagai pengisi komposit kampas rem, selain itu magnesium oksida juga berperan sebagai bahan friksi yang digunakan untuk memperbesar gaya gesek yang ditimbulkan komposit kampas rem terhadap piringan cakram. b) Serbuk Kuningan (Cu-Zn) Gambar Serbuk kuningan (Cu-Zn) Berupa serbuk sisa dari pengerjaan mesin yang berasal dari bahan kunigan, jika masih berupa beram yang kasar, maka harus di haluskan terlebih dahulu untuk hasil komposit yang lebih baik. Serbuk

18 60 kuningan dalam komposit kampas rem berperan sebagai pengisi spesimen kampas rem. c) Serat Ijuk Gambar Serat Ijuk Bahan ini didapat dengan cara mengambil serat di daun aren kemudian dikeringkan sampai benar benar kering, agar hasil serbuk terhindar dari kadar air yang berlebih. Dalam hal ini, serat ijuk berperan sebagai filler/ serat penyusun komposit kampas rem yang digunakan untuk spesimen. d) Resin Polyester BQTN 157 (Unsaturated Polyester) Gambar Resin Polyester BQTN 157 (Unsaturated Polyester) Berupa campuran antara dua cairan resin yang mempunyai komposisi tertentu berperan sebagai pengikat matriks dan filler pada komposit kampas rem sehingga memiliki daya tarik antar molekul yang kuat.

19 61 e) Sepatu Rem Gambar Sepatu Rem Digunakan untuk tempat merekatnya spesimen komposit kampas rem, sehingga dapat dipasang pada master rem cakram yang selanjutnya digunakan untuk pengujian daya pengereman dengan mesin Prony Brake. f) Katalis Gambar Katalis Bahan kimia yang berperan sebagai hardener dan juga mempercepat pengeringan hasil pembuatan spesimen kampas rem sehingga mempunyai konstruksi yang kuat dan menghemat waktu pembuatan spesimen. Katalis ini digunakan pada 1% bagian dari volume resin yang digunakan. Volume katalis yang lebih dari 1% mengakibatkan resin mengering lebih cepat.

20 62 g) Lem Epoxy Gambar Lem Epoxy Bahan perekat yang digunakan untuk menempelkan komposit kampas rem dengan sepatu rem. Pada campuran resin Epoxy menggunakan perbandingan volume 50% epoxy A dan 50% epoxy B. E. Analisis Data Penelitian ini menggunakan metode deskriptif kuantitatif. Hasil pengukuran pada penelitian ini selanjutnya dilakukan analisis data menggunakan metode penyelidikan deskriptif. Metode penyelidikan deskriptif adalah menuturkan dan menafsirkan data yang ada (Winamo Surakhmad, 1998: 139). Penyelidikan yang bersifat komparatif adalah penyelidikan deskriptif yang berusaha mencari pemecahan melalui analisa tentang perhubungan-perhubungan sebab-akibat, yakni yang meneliti faktor-faktor tertentu yang berhubungan dengan situasi atau fenomena yang diselidiki dan membandingkan satu faktor dengan yang lain (Winamo Surakhmad, 1998: 143). Data yang diperoleh dari hasil eksperimen dimasukkan ke dalam tabel, dan ditampilkan dalam bentuk grafik kemudian dibandingkan dan dianalisis berikut adalah data yang akan diolah : 1. Spesimen kampas rem 1 dengan komposisi serat ijuk 55%, serbuk kuningan (Cu-Zn) 15%, magnesium oksida (MgO) 20% dan resin 2. Spesimen kampas rem 2 dengan komposisi serat ijuk 45%, serbuk kuningan

21 63 (Cu-Zn) 25%, magnesium oksida (MgO) 20% dan resin 3. Spesimen kampas rem 3 dengan komposisi serat ijuk 25%, serbuk kuningan (Cu-Zn) 45%, magnesium oksida (MgO) 20% dan resin 4. Spesimen kampas rem 4 dengan komposisi serat ijuk 15%, serbuk kuningan (Cu-Zn) 55%, magnesium oksida (MgO) 20% dan resin F. Prosedur Penelitian Prosedur penelitian yang digunakan dalam penelitian ini sebagai berikut : 1. Persiapan Penelitian ini tahap eksperimen dimulai dari kegiatan persiapan alat dan bahan sampai diperolehnya data dan informasi yang dibutuhkan untuk membuktikan hipotesis pada BAB II. 2. Tahap Eksperimen dan Pengumpulan Data Tahap eksperimen dalam penelitian ini dapat digambarkan dengan digram alur sebagaiman pada gambar 3.22 berikut:

22 64 MULAI STUDI LAPANGAN DAN STUDI PUSTAKA PERSIAPAN ALAT DAN BAHAN PENCAMPURAN BAHAN SPESIMEN Komposisi 1 Serat ijuk 55%, Cu-Zn 15%, MgO 20% dan resin 10% Komposisi 2 Serat ijuk 45%, Cu-Zn 25%, MgO 20% dan resin 10% Komposisi 3 Serat ijuk 25%, Cu-Zn 45%, MgO 20% dan resin 10% Komposisi 4 Serat ijuk 15%, Cu-Zn 55%, MgO 20% dan resin 10% KOMPAKSI TEKANAN 500 Kg SINTERING SUHU C 30 MENIT KAMPAS REM NON-ASBESTOS PRODUK NISSIN PEMASANGAN PADA SEPATU REM SPESIMEN KOMPOSIT KAMPAS REM PENGUJIAN DENGAN PRONY BRAKE ANALISIS PENGOLAHAN DATA MENYUSUN KESIMPULAN DAN SARAN Selesai Gambar Tahap Eksperimen. Adapun langkah-langkah eksperimen sebagai berikut: a. Persiapan awal 1) Menyiapkan alat dan bahan.

23 65 2) Menyediakan bahan filler berupa serat ijuk, kuningan (Cu-Zn) dan magnesium oksida (MgO). 3) Mengeringkan serta ijuk dengan tujuan mengurangi kadar air. 4) Memotong serat sampai menjadi potongan dengan panjang serat +/- 2mm, agar dapat tersaring dengan baik oleh mesh. 5) Membubut kuningan batangan menjadi serbuk dengan menggunakan pahat bubut. Feeding dengan interval setiap 0,5 mm agar menghasilkan serbuk kuningan (Cu-Zn) yang halus. b. Pembuatan spesimen kampas rem serat ijuk Pembuatan spesimen dilakukan dengan metode metalurgi serbuk, untuk lebih jelasnya tahapannya sebagai beikut: 1) Persiapan dies a) Menyiapkan bahan berupa baja yang digunakan untuk dibuat cetakan. b) Membuat cetakan yang disamakan dengan pola kampas rem yang ada dipasaran, dalam penelitian ini peneliti menggunakan kapas rem Honda Accord Prestige. c) Antara dies bagian dasar dan pola bawah harus diberi penahan dari plat agar tidak terjadi pergeseran saat pengepresan. 2) Persiapan bahan komposit a) Menyiapkan bahan-bahan matriks penyusun seperti, filler berupa serat ijuk, kuningan (Cu-Zn), magnesium oksida (MgO) dan perekat yang berupa resin polyester BQTN 157 beserta katalis. b) Menimbang bahan yang digunakan sesuai dengan variasi fraksi massa komposisi kampas rem. c) Mencampur serat ijuk dengan bahan perekat matriks berupa resin polyester BQTN dan katalis sebesar 1% berat keseluruhan. d) Menambahkan campuran matriks penyusun berupa serbuk kuningan (Cu-Zn) dengan magnesium oksida (MgO) lalu dicampur dengan rata. Hal ini dikarenakan jika serat ijuk dicampur belakangan akan sulit tercampur. e) Mencampur dan mengaduk adonan bahan komposit sampai merata

24 66 menggunakan alat pengaduk yaitu mixer. 3) Pencetakan kampas rem serat ijuk a) Memastikan bahwa spesimen kampas rem telah Hat (semi solid). Dengan waktu 10 menit setelah reaksi pencampuran resin polyester dengan katalis. b) Mengambil adonan spesimen kampas rem sebanyak volume cetakan dies. c) Menempatkan adonan campuran bahan kompsit pada dies lalu ratakan dengan alat perata kemudian dimampatkan dengan palu karet. d) Menempatkan dies pada mesin press kemudian kompaksi dengan beban 500 kg selama 30 menit dan setelah 30 menit lepas dies dari mesin press. e) Selanjutnya proses sintering dengan menggunakan oven listrik yang disetel pada suhu 180 C selama 30 menit. f) Setelah selesai proses sintering, keluarkan dies dari oven listrik kemudian diamkan sampai mencapai suhu normal, dan keluarkan spesimen komposit kampas rem menggunakan penjepit dari dies. g) Merapikan hasil pencetakan spesimen menggunakan amplas ukuran 180 kemudian 900 agar lebih halus. h) Membuat campuran lem epoxy dengan perbandingan volume 50% epoxy A dan 50% epoxy B. Epoxy akan mengeras pada suhu normal setelah +/- 12 jam didiamkan. i) Merapikan hasil spesimen lalu rekatkan pada sepatu rem dengan menggunakan lem epoxy, lalu di oven dengan suhu 130 C selama 15 menit. j) Proses yang terakhir finishing dengan cara penghalusan permukaan dan merapikan bagian-bagian yang kurang rapi. c. Pengujian spesimen kampas rem serat ijuk Pengujian kampas rem dengan menggunakan mesin prony brake dilakukan dengan mekanisme sesuai prony brake pada umumnya dan menggunakan mekanisme pengereman mobil Honda Accord Prestige.

25 67 1) Memastikan motor listrik dalam keadaan normal dan siap pakai. 2) Memeriksa instalasi kelistrikan tertata dengan baik, agar aman dalam pengoperasiannya. 3) saklar harus dalam keadaan posisi off. Agar motor listrik tidak menyala secara tiba-tiba bila steker terpasang pada stop kontak. 4) Memeriksa kelancaran putaran v-belt, bila terasa putaran berat maka periksa sistem pengereman apakah berfungsi dengan baik. 5) Memasang kampas rem berbahan serat ijuk. a) Memastikan bahwa kaliper rem harus dalam keadaan terlepas dari dudukan lengan. b) Memastikan bahwa piston pada kaliper rem dalam keadaan masuk ke dalam dengan menekan piston menggunakan kunci ring 22. Agar saat pemasangan kampas rem menjadi mudah. c) Memasang spesimen kampas rem sesuai dengan urutan nama variasi komposisinya. d) Memasang kembali kaliper rem pada dudukan lengan Prony Brake. e) Memastikan putaran cakram dalam keadaan bebas dengan memutar seracara manual menggunakan tangan agar tahu gesekannya. 6) Melakukan uji coba pengereman a) Memastikan kinerja rem hidrolik dalam kondisi baik. b) Memastikan posisi selang rem dalam keadaan bebas dan minyak rem tidak ada yang bocor. c) Memompa kaliper dengan menekan tuas rem berulang kali. Sehingga dihasilkan tekanan yang maksimal. Juga agar tekanan pada rem tidak nge-lost. d) Melihat posisi jarum pada pressure gauge untuk mengetahui tekanan fluida pada mekanisme rem. 7) Memasang steker pada stop kontak yang bertegangan 220 volt. 8) Menyalakan motor listrik dengan menekan saklar MCB pada posisi ON. 9) Melakukan uji pengereman dengan menekan tuas rem secara perlahan hingga putaran cakram berhenti. Pada saat yanng bersamaan terjadi

26 68 kegiatan: a) Memantau dan merekam tekanan tertinggi pada presssure gauge. b) Pada timbangan ada yang merekam hasil massa pada saat cakram berhenti. c) Jika terjadi angka tekanan dan massa yang kurang rasional. Maka harus diadakan pengujian pengereman ulang. Hal ini dikarenakan mesin dalam keadaan panas akibat pemberhentian paksa oleh cakram sehingga menghasilkan arus listrik tinggi pada kumparan motor listrik. d) Pengujian pengereman dilakukan setelah mesin dalam keadaan suhu stabil. e) Kipas angin tambahan digunakan untuk mendinginkan suhu mesin. 10) Mencatat data yang berupa angka tekanan pada pressure gauge dan massa yang di hasilkan pada timbangan. 11) Melepas seperangkat kaliper rem dari lengan Prony Brake dengan menggunakan kunci ) Melepas spesimen kampas rem dengan menggeser dudukan spesimen kampas rem searah tekanan piston kaliper rem. 13) Mencatat spesimen kampas rem yang telah diuji pengereman pada buku catatan. 14) Hasil pengujian dihitung dengan menggunakan rumus yang telah ditentukan pada BAB II. 3. Analisis data Penulis menggunakan teknik analisis data berupa analisis deskriptif kuantitatif, yaitu dengan mengamati secara langsung keadaan penelitian dan hasil pengujian spesimen. Koefisien gesek pada pengujian performansi pengereman menggunakan mesin Prony Brake. Pengujian spesimen delapan kali dilaksanakan, lalu hasil dari beberapa pengujian performansi pengereman akan dirata-rata. Setelah data didapat dari hasil eksperimen, lalu data dituangkan ke dalam bentuk tabel, yang selanjutnya ditampilkan dalam bentuk grafik, sehingga dapat dianalisis dan ditarik kesimpulannya. Kemudian dianalisis pengaruh variasi komposisi serat ijuk, kuningan (Cu-Zn) dan magnesium oksida

27 69 (MgO), dan resin polyester beserta katalisnya 4. Kesimpulan Hasil Analisis Data Pembahasan hasil analisis data ini merupakan pembahasan dari data yang sudah ditampilkan dalam grafik. Data tersebut adalah data rata- rata dari hasil penghitungan koefisien gesek pada pengujian performansi pengereman menggunakan rumus prony brake. Setelah dilakukan pengujian performansi pengereman berupa variasi komposisi komposit serat ijuk, kuningan (Cu-Zn) dan magnesium oksida (MgO), resin polyester dan katalis. Pembahasan hasil analisis data secara langsung dapat memberikan jawaban terhadap perumusan masalah. Data merupakan grafik koefisien gesek pada pengujian performansi pengereman antara kampas rem serat ijuk dengan kampas rem merk Nissin.