Penyempurnaan Rancangan dan Produksi Blok Rem Komposit untuk Kereta Api Pendahuluan Kereta api merupakan salah satu Guided Transportation yang memiliki beberapa kelebihan, seperti memiliki kapasitas angkut yang besar, efisiensi dan kelancaran yang lebih baik dibandingkan sarana angkutan lainnya. Salah satu sistem yang menunjang keselamatan dan kelancaran perjalanan kereta api adalah sistem pengereman. Di antara bagian-bagian yang ada dalam sistem pengereman, blok rem termasuk bagian yang sering diganti. Letak blok rem pada kereta api dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Blok rem kereta api[1]. Kebutuhan blok rem di Indonesia per tahun mencapai angka lebih dari 50 ribu buah. Sebagian kecil dari kebutuhan itu dipenuhi dari produk lokal yang berbahan metalik (besi cor) dengan umur teknis pemakaian sekitar 1 bulan. Sedangkan sebagian besar kebutuhan blok rema adalah menggunakan produk impor yang berbahan komposit dan memiliki umur teknis rata-rata 4-6 bulan. Produk impor ini, disamping harganya mahal, ternyata tidak cocok untuk roda kereta api dan kondisi jalan rel di Indonesia. Hal tersebut hal tersebut terlihat dari berbagai kegagalan pada roda yang menggunakan blok rem komposit. Kegagalan umumnya dalam wujud thermal crack halus, retak mikro, retak makro, dan bahkan sampai terjadi kegagalan yang fatas seperti pecahnya roda kereta api. Sehubungan dengan hal tersebut di atas, maka diperlukan sebuah penelitian dan pengembangan yang mendalam tentang pemakaian bahan komposit untuk blok rem kereta api agar kelak hasilnya memiliki kualitas sama atau lebih baik daripada produk impor, cocok dipakai untuk roda kereta api di Indonesia, dan dapat diproduksi oleh Unit Kecil Menengah (UKM) di dalam negeri. Hal tersebut sangat didukung dengan kondisi Indonesia sebagai negara yang memiliki sumber daya berlimpah, sudah selayaknya mengembangkan teknologi untuk dapat memanfaatkan keunggulan tersebut dan menjadikannya bangsa yang mandiri dan berpengaruh dalam tatanan pergaulan global. Hasil Penelitian Hasil yang telah dicapai pada penelitan ini adalah sebagai berikut: Rancangan dan pembuatan alat pembuat prototipe Berikut adalah gambar rancangan serta dokumentasi alat pembuat prototype. Pembuatan prototype dilakukan di laboratorium Perancangan Teknik Mesin Institut Teknologi Bandung.
Gambar 2. Gambar rancangan dan hasil alat pembuat prototipe. Standar Prosedur ( SOP ) pembuatan prototype blok rem komposit Untuk mendapatkan prototype yang sesuai dengan karakteristik yang ditetapkan, perlu dibuat SOP yang menjelaskan proses pembuatan mulai dari awal hingga menjadi sebuah prototipe. Berikut adalah ringkasan urutan pembuatan prototype blok rem komposit.
Gambar 3. Proses pembuatan protitipe. Standar Pengujian Blok Rem Komposit Pada penelitian ini dibuat prosedur pengujian yang mengacu pada standar ASTM. Standar pengujian tersebut adalah sebagai berikut: 1. Pengukuran densitas ASTM D792 2. Pengujian koefisien gesek ASTM D3702, SAE J661 3. Pengujian kekerasan ASTM D785 4. Pengujian Ketahanan geser ASTM D732 5. Pengujian Tekan ASTM D695 6. Pengujian bending ASTM D790 7. Pengujian konduktivitas termal ASTM D177 Alat uji gesek otomatis Untuk memenuhi standar koefisien gesek yang ditetapkan perlu dibuat alat uji yang dapat mendukung pencapaian tersebut. Berikut gambar alat uji gesek yang dihasilkan. Gambar 4. Alat uji gesek. Alat uji tekan, bending, geser portable Untuk mendapatkan nilai awal dari kekuatan bending, geser dan tekan, dilakukan perancangan dan pembuatan alat uji tekan, bending dan geser portabel. Berikut gambar alat uji tersebut.
Gambar 5. Alat uji bending, tekan dan geser portable. Prototipe blok rem komposit kereta api Berikut adalah prototype blok rem komposit yang telah berhasil dibuat. Gambar 6. Prototipe blok rem komposit. Publikasi nasional dan internasional Seminar dan paper yang dihasilkan selama penelitan adalah sebagai berikut, 1. A. Triono, I. W. Puja, and S. Satryo, Modification of Pin on Disc Test to measure Railway Brake Block Friction Coefficient, Key Engineering Materials Journal, Vols. 594-595 (2014) pp 639-643. 2. A. Triono, Pengaruh Kecepatan Relatif Permukaan Gesek Dan Temperatur Terhadap Koefisien Gesek Blok Rem Komposit Kereta Api, Jurnal Rotor, vol. 6, no. 1, Jan. 2013. 3. A. Triono and I. W. Puja, APLIKASI LHS (LATIN HYPERCUBE SAMPLING) DALAM PERANCANGAN REM KOMPOSIT, Seminar Nasional Teknologi Industri, ATIM, Makasar, 6 Nopember 2013. 4. A. Triono, I. W. Puja, S. Satryo, and A. Ramelan, Analisis Load Cell pada Perancangan Alat Uji Tekan, Bending dan Geser Sederhana, Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin XII,
Powered by TCPDF (www.tcpdf.org) From Research to Community Services Bandar Lampung, 22 23 Oktober 2013. 5. A. Triono, I. W. Puja, S. Satryo, and A. Ramelan, Effect of phenolic resin and alignment to the quality of prototype composite railway brake blocks, Advanced Material Research Journal, vol. 789, pp. 352 355, 2013. 6. A. Triono, I. W. Puja, S. S. Brodjonegoro, and A. Ramelan, Perancangan Dan Pembuatan Cetakan Sampel Multi Komposisi Untuk Aplikasi Blok Rem Komposit Kereta Api, presented at the Konferensi Nasional Engineering Perhotelan IV, Hotel Werdhapura, Sanur, Bali, 2013. 7. A. Triono, I. W. Puja, H. S. Alam, and R. S., APPLICATION OF OIL PALM EMPTY FRUIT BUNCH FIBER TO IMPROVE THE PHYSICAL AND MECHANICAL PROPERTIES OF COMPOSITE RAILWAY BRAKE BLOCK MATERIALS, Advanced Material Research Journal, Vol. 651, no. 2013, pp. 486 491, Jan. 2013. 8. A. Triono, I. W. Puja, S. S. Brodjonegoro, and R. Ezello, Pemanfaatan Serabut Kelapa Sebagai Reinforcement Pada Pembuatan Rem Komposit, presented at the Seminar Nasional Energi Terbarukan dan Produksi Bersih, UNILA Lampung, 2012. 9. H. S. Alam, I. W. Puja, and A. Triono, Penentuan Parameter Produksi Material Rem Ramah Lingkungan Untuk Aplikasi Kereta Api Menggunakan Serat Tandan Kosong Kelapa Sawit Sebagai Penguat, Jurnal Energi Dan Manufaktur, vol. 5, no. 1, pp. 89 97, Oct. 2012. 10. A. Triono, I. W. Puja, and S. S. Brodjonegoro, Otomatisasi Uji Gesek Blok Rem Kereta Api Menggunakan Program LabView, presented at the Seminar Hasil Penelitian Mahasiswa Indonesia, Universitas Riau, 2012. 11. A. Triono, I. W. Puja, and S. S. Brodjonegoro, Pengaruh Ukuran Partikel Bahan Penyusun Rem Komposit Terhadap Sifat Mekanik Material, presented at the Simposium Fisika Nasional XXV, 2012. HEAD OF RESEARCH TEAM : Dr. Ir. Bagus Budiwantoro TEAM MEMBERS : Dr. Rahman Setiawan; Agus Triono, ST. MT. OFFICIAL ADDRESS : Fak.Teknik Mesin dan Dirgantara, ITB, Ged. Tekno II, Lt.3, Jl.Ganesha 10, Bandung EMAIL : budiawan@edc.itb.ac.id