BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang 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 terbarukan dan juga rasio kekuatan terhadap berat yang tinggi kekakuan, ketahan terhadap korosi dan lain-lain, sehingga mengurangi konsumsi bahan kimia maupun gangguan lingkungan hidup. Sifat mekanik menyatakan kemampuan suatu bahan untuk menerima beban/gaya/energi tanpa menimbulkan kerusakan pada bahan tersebut. Seringkali bila suatu bahan komposit mempunyai sifat mekanik yang kurang baik, maka di ambil langkah untuk mengatasi kekurangan tersebut dengan penambahan elemen penguat. Salah satunya adalah fly ash cangkang sawit yang banyak dijumpai di pabrik kelapa sawit (PKS). Terutama di daerah Sumatera dan Kalimantan yang terkenal luas kebun kelapa sawitnya, dan juga memiliki banyak pabrik kelapa sawit (PKS). Abu (fly ash) cangkang sawit adalah salah satu bahan sisa dari pembakaran bahan bakar terutama cangkang sawit. Abu (fly ash) ini tidak terpakai dan jika ditumpuk begitu saja di suatu tempat dapat membawa pengaruh yang kurang baik bagi kelestarian lingkungan. Abu ini, selain memenuhi kriteria sebagai bahan yang memiliki sifat pozzolan, abu terbang juga memiliki sifat-sifat fisik yang baik, seperti memiliki porositas rendah dan partikelnya halus. Bentuk partikel abu terbang adalah bulat dengan permukaan halus, dimana hal ini sangat baik untuk workabilitas. Oleh karena itu penulis mencoba untuk mengangkat tentang abu (fly ash) ini untuk bahan penguat kampas rem. Kampas rem sepeda motor memiliki beberapa sifat mekanik yaitu kekerasan,lentur dan juga keausan. Kekerasan merupakan kemampuan suatu material untuk menahan beban indentasi atau penetrasi ( penekanan ). Kekerasan material harus di ketahui khususnya pada material yang pada penggunaan nya mengalami 1
deformasi plastis. Kelenturan merupakan sifat mekanik yang menunjukkan derajat deformasi plastis yang terjadi sebelum suatu bahan putus atau patah. Kuat lentur adalah tegangan lentur terbesar yang dapat di terima akibat pembebanan luar tanpa mengalami deformasi yang besar atau kegagalan. Keausan pada umumnya di definisikan sebagai kehilangan material secara progresif atau pemindahan sejumlah material dari suatu permukaan. Sifat kelenturan yang baik dan tidak mudah patah dengan nilai kekerasan yang baik memiliki tingkat keausan yang baik. Di harapkan kampas rem memiliki sifat kelenturan yang baik dan tahan terhadap keausan. Kelenturan di kaitkan dengan derajat deformasi plastis yang terjadi sebelum perpatahan, sedangkan keausan merupakan kehilangn material secara progresif. Dengan latar belakang inilah maka penulis tertarik untuk mengadakan penelitian sebagai tugas akhir dengan judul : Pembuatan dan Analisa Sifat Mekanik Komposit Dengan Penguat Abu Terbang (Fly Ash) Cangkang Sawit Untuk Bahan Kampas Rem Sepeda Motor. 1.2 Perumusan Masalah Kajian penelitian ini terdiri dari : 1. Bahan asbes yang terdapat pada kampas rem yang beredar di pasaran dapat mengganggu kesehatan. 2. Menggunakan abu (fly as) cangkang sawit sebagai penguat (filler) untuk pemanfaatan limbah pabrik dan ramah lingkungan. 3. Mengetahui sifat mekanik dengan melakukan uji kekerasan, lentur dan keausan. 1.3 Tujuan Penelitian 1.3.1 Tujuan umum Tujuan umum pada penelitian ini adalah untuk mengetahui sifat mekanik pada material komposit berbahan abu (fly ash) cangkang sawit dengan pengujian kekerasan, lentur, dan keausan. 2
1.3.2 Tujuan Khusus 1. Untuk memperoleh sifat mekanik dari hasil pengujian kekerasan, lentur, dan keausan pada material komposit yang divariasikan dengan komposisi abu cangkang sawit (fly ash) dan resin. 2. Menentukan variabel komposisi yang terbaik untuk bahan kampas rem sepeda motor. 1.4 Batasan Masalah Masalah yang di bahas dalam penelitian ini di batasi oleh beberapa hal sebagai berikut: 1. Bahan filler ( penguat ) yang di gunakan adalah abu ( fly ash ) cangkang sawit, dan di campurkan dengan resin epoksi dan katalis yang berguna untuk mempercepat proses pengerasan. 2. Pengujian sifat mekanik di batasi pada pengujian kekerasan, lentur dan keausan. 3. Di asumsikan campuran resin dan abu ( fly ash ) cangkang sawit secara merata dan konstan, dengan perbandingan resin epoksi 30%, 40%, 50%, 60%, dan 70% sedangkan abu ( fly ash ) cangkang sawit 70%, 60%, 50%, 40% dan 30%. 4. Pengujian kekerasan menggunakan standart ASTM E-10 dengan ukuran panjang 25mm, lebar 25mm dan tinggi 10mm. 5. Pengujian lentur menggunakan standart ASTM D790-03 dengan ukuran panjang 120 mm, lebar 15mm dan tinggi 6 mm. 6. Pengujian keausan menggunakan standart ASTM G99-04 dengan ukuran diameter 70mm dan tinggi 6mm. 3
1.5 Manfaat Penelitian Manfaat penelitian ini adalah: 1. Bagi penulis adalah sebagai salah satu syarat menyelesaikan kuliah untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik Jurusan Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara ( USU ). Dan juga untuk menambah pengetahuan, wawasan dan pengalaman tentang material komposit. 2. Bagi akademik adalah dapat di gunakan sebagai referensi tambahan untuk penelitian tentang kampas rem dengan menggunakan material komposit, khususnya mahasiswa teknik mesin USU. 3. Bagi industri adalah sebagai referensi untuk menentukan bahan alternatif untuk kampas rem sepeda motor yang aman dan ekonomis serta menjadi acuan dalam peningkatan mutu kampas rem tersebut. Dan juga pemanfaatan limbah abu ( fly ash ) cangkang sawit yang banyak terdapat pada pabrik kelapa sawit ( PKS ). 1.6 Metodologi Pembuatan bahan dengan menggunakan metode pencampuran. Bahan bahan tersebut adalah abu (fly ash) cangkang sawit yang berfungsi sebagai penguat (filler), resin BQTN-157 sebagai matriks dan juga katalis Methyl Ethyl Ketone Peroksida (MEKPO) sebagi pengeras. Kesemua bahan di campurkan dan diaduk dengan tangan dan di tuang kedalam cetakan untuk di bentuk menjadi spesimen sesuai dengan pengujiannya. Pada penelitian ini di gunakan metoda eksperimen dengan melakukan pengujian mekanik yaitu, uji keras, lentur dan keausan. 1.7 Sitematika Penulisan Sitematika penulisan ini di sajikan dalam tulisan yang terdiri dari 5 bab: BAB I : Pendahuluan, bab ini memberikan gambaran mengenai kajian yang meliputi, pembahasan tentang latar belakang, perumusan masalah, tujuan penelitian, batasan masalah dan sistem matika penulisan. 4
BAB II : Tinjauan pustaka, bab ini berisikan tentang pengertian komposit, abu ( fly ash ) cangkang sawit, resin, katalis, kampas rem, komposisi kampas rem, material komposit untuk kampas rem, mekanisme kerja pengereman pada kampas rem sepeda motor, sifat mekanik kampas rem dan pengujian sifat mekanik. BAB III : Metodologi, bab ini berisikan tentang metoda, waktu dan tempat penelitian, alat dan bahan yang digunakan, prosedur pengujian dan diagram alir penelitian. BAB IV : Hasil dan pembahasan, bab ini berisikan tentang hasil pengujian kekerasan, lentur dan juga keausan. BAB V : Kesimpulan dan saran, bab ini berisikan tentang jawaban dari kesimpulan dan saran. DAFTAR PUTAKA LAMPIRAN 5