PENGARUH KECEPATAN LUNCUR TERHADAP LAJU KEAUSAN MATERIAL KOMPOSIT HIBRID BERPENGUAT PARTIKEL KERAMIK Dwi Rhmlin 1, Hendri Sukm 2, Rizki Ek Putr 3 1 Progrm Studi Teknik Mesin, Universits Pncsil, Jkrt, Indonesi 2 Progrm Studi Teknik Mesin, Universits Pncsil, Jkrt, Indonesi 3 Progrm Studi Teknik Mesin, Universits Pncsil, Jkrt, Indonesi Kt kunci: Lju Keusn, Komposit Hirid, dn Squeeze Csting. Astrct Keusn terjdi pil du end yng sling menekn dn sling ergesekn. Keusn yng leih esr terjdi pd hn yng leih lunk. Slh stu fktor triologi yng mempengruhi keusn dlh keceptn luncur. Tujun penelitin ini dlh untuk mengethui pengruh keceptn luncur terhdp lju keusn mteril komposit hirid erpengut prtikel kermik dengn menggunkn metode ogoshi, pengujin dilkukn pd kondisi kering dengn vrisi keceptn 1.63 m/s, 1.97 m/s, 2.38 m/s, 2.91 m/s dn 3.62 m/s. Hsil pengujin us yng telh terrsi dpt diliht menggunkn mikroskop dengn peresrn 30 kli untuk mendptkn nili. setelh mendptkn nili mk dpt dihitung volume yng terrsi dn lju keusnny. Hsil penelitin ini memperlihtkn, nili lju keusn terendh dengn nili 1.176 x10-6 pd keceptn 1.63 m/s, sedngkn lju keusn tertinggi dengn nili 3.810 x10-6 pd keceptn 3.62 m/s. Jdi dpt disimpulkn hw lju keusn kn terus meningkt seiring dengn pertmhn keceptn luncur. Emil penulis: Rizkiep37@gmil.com 1. Pendhulun Rem merupkn sutu komponen pendukung pd kendrn ermotor yng erfungsi untuk mendisipsi energi gerk kendrn sehingg kendrn menglmi perlmtn. Ad 2 tipe rem yng digunkn pd seped motor, yitu drum rke dn disc rke. Nmun pd jmn sekrng hmpir semu seped motor menggunkn disc rke tu rem ckrm segi sistem pengeremnny. Ad eerp pertimngn pd st pemilihn mteril untuk pliksi disc rke, yitu: kethnn us, kekutn, kekkun, thn korosi, mmpu untuk dientuk dengn proses pemesinn (mchinility) sert dpt melepskn pns. Pertimngn terpenting dlm pemilihn mteril untuk pliksi disc rke dlh kethnnny terhdp keusn, terhdp gesekn dn stilits mteril terhdp tempertur tinggi yng timul kit gesekn [Mleque M.A 2010]. Studi triology of rkes d 3 pengruh, yitu pengruh keceptn, pengruh en, dn pengruh tempertur. keceptn dinggp memiliki efek teresr pd keusn dn perilku gesekn [Feist, J., 2013]. Pd penelitin yng dilkukn oleh [Ikwnsyh.I.J 2011] dengn vrisi rpm 60, 90, 120, 150, dn 180 didpt nili tingkt lju keusn, yitu seesr 0.115-0.349 mm 3 /s. Sedngkn menurut [O ztruk, B.2013] dengn vrisi keceptn 3m/s, 7m/s, 10m/s, dn 13m/s didpt nili tingkt keusn, yitu seesr 27 60x10-6 mm 3 /Nm, dn menurut [Sulrdjk 2015] dengn vrisi putrn seesr 20, 40, 60, dn 80 rpm didpt lju keusn seesr 0.001 0.007 mm 3 /s. Mteril disc rke pd umumny terut dri logm ferrous yitu esi cor kelu dn stinless steel. Kedu jenis logm ferrous terseut memiliki sift konduktivits dn kethnn us yng ik, nmun memiliki nili mss yng ert. Pd st ini nyk yng mengemngkn Aluminium Mtrix Composite (AMC) untuk digunkn pd disc rke. Alsn pemilihn AMC segi mteril disc rke kren keungguln sift-siftny, yitu ringn dn kekutn yng dpt dikendlikn sesui presentse unsur pengut. Komponen dengn mteril komposit mtriks luminium 60% leih ringn dinding Prosiding KITT (Konferensi Ilmih Teknologi Texmco) Vol 1, 2018 Hl. 17
dengn mteril yng terut dri cst iron. Komposit dengn mtriks luminium Al-3Si-6Mg erpengut 10 f.v % lumin + 5 f.v % SiC memiliki density seesr 2472 (kg/m 3 )[Singh, J 2016]. Sedngkn [Alin M. 2013]. telh melkukn penelitin mengeni komposit Al erpengut SiC, Hsil pengujin menunjukkn hw kondisi optimum yng diperoleh dri komposisi 18% SiC dengn suhu sintering 600 C menghsilkn kekersn 88,96 HRB, keusn 2.575 x 10-5 grm/mm2. Penelitin ini kn memhs tentng Pengruh keceptn luncur terhdp lju keusn pd mteril komposit hirid erpengut prtikel kermik dengn tujun untuk mendptkn hsil pengruh keceptn luncur terhdp lju keusn pd mteril komposit hirid erpengut prtikel kermik. 2. Metode Penelitin Metodologi penelitin ini dilkukn sesui dengn thpn yng digmrkn pd digrm lir penelitin diwh ini. Muli Studi litertur dn pengmiln dt A Proses persipn pengujin Perhitungn mteril Pengujin keusn Persipn lt dn hn Proses pengecorn Squeeze Csting Pemhsn dn nlis Kesimpuln A Selesi Gmr 1 : Digrm lir penilitin Berikut ini dlh ert untuk msing-msing pdun dn unsur pengut yng dierikn 5% untuk frksi volume SiC ditmhkn 5% frksi volume Grfit sedngkn unsur pdun Silikon (Si) seesr 7%, Mgnesium (Mg) seesr 6%, dn Seng (Zn) 3%. Untuk hsil perhitungn yng didptkn dpt diliht seperti pd Tel 1. Tel 1: Bert mteril komposit hirid erpengut prtikel kermik Aluminium 7% w.t Si 6% w.t Mg 3% w.t Zn 5% f.v SiC 5% f.v Grfit 2.0211 0.144 0.1684 0.0722 0.159 0.094 Perltn yng digunkn pd st penelitin dlh segi erikut : Dpur leur (furnce) tipe crucile. Dpur pemns (heter) pengut kermik. Stir csting. Heter cetkn. Alt squeeze csting. Cetkn. Timngn digitl. Hmmer. Gergji tngn. Gerind. Prosiding KITT (Konferensi Ilmih Teknologi Texmco) Vol 1, 2018 Hl. 18
Proses Squeeze Csting dimuli dri persipn hn dn cetkn. Cetkn dicuci hingg ersih menggunkn sikt kwt dn ir. Setelh ersih cetkn dieri pelpis tu coting dengn zircon. Mteril ingot luminium dimsukkn kedlm tungku jenis crucile yng dipnskn secr erkl hingg tempertur 900 0 C smpi ingot mencir, dn ertujun untuk menghindri therml shock. Gmr 2 : () Cetkn setelh proses coting dn () Pemsngn cetkn dengn heter. Setelh mteril ingot luminium mencir, proses erikutny dlh degssing. Degssing menggunkn gs rgon dengn cr mencmpurkn gs rgon kedlm tungku crucile, kotorn tu slg yng timul kepermukn mil menggunkn ldel dn ung kotorn. Gmr 3 : () Proses degssing dn () Proses pengngktn kotorn/slg. Proses selnjutny dlh memsukkn unsur pdun, yitu Silikon, Mgnesium, dn Seng kedlm mtriks luminium hingg meleur seluruhny. c Gmr 4 : () Silikon, () Zn, dn (c)mgnesium. Selnjutny dilkukn proses pencmpurn hn pdun pengut SiC dn Grfit kedlm tungku crucile. Seelum dimsukkn kedlm tungku crucile, hn pdun pengut dipnskn hingg tempertur 1000 o C selm 1 jm. Cmpur unsur pengut SiC dn Grfit menggunkn lt stirring untuk mengduk, gr tercmpur secr mert. Prosiding KITT (Konferensi Ilmih Teknologi Texmco) Vol 1, 2018 Hl. 19
Gmr 5 : () Pencmpurn unsur SiC dn Grfit, dn () Proses stirring. Selnjutny proses penungn mteril dengn metode Squeeze Csting. Seelum ditung, slurn dipnskn terleih dhulu dengn Burner Cutting Torch gr logm cir tidk memeku dislurn. Proses selnjutny dlh proses peneknn menggunkn sistem hidrolik dengn gy tekn seesr 0.5 MP. c Gmr 6 : () Pemnsn slurn, () Proses penungn kedlm cetkn, dn (c) Proses peneknn dengn hidrolik. Cetkn didimkn smpi mencpi tempertur rung selm stu hingg du jm. Setelh itu lkukn pemongkrn cetkn untuk meliht hsil dri squeeze csti 3. Hsil dn Pemhsn Pengujin keusn yng dilkukn menggunkn mesin wer test ogoshi, dengn tujun pengujin untuk mengethui lju keusn dri plt yng terut dri komposit hirid erpengut prtikel kermik dengn vrisi keceptn pd st pengujin. Plt digesek menggunkn disck dengn vrisi keceptn seesr 1.63 m/s, 1.97 m/s, 2.38 m/s, 2.91 m/s, dn 3.62 m/s dn dierikn en konstn seesr 3.16 kg dengn jrk luncur gesekn sejuh 100 m. Lju keusn mteril komposit erpengut prtikel kermik dpt diukur dri hsil kethnn mteril terhdp rsi. Hsil pengujin dpt diliht seperti pd gmr 7. c Prosiding KITT (Konferensi Ilmih Teknologi Texmco) Vol 1, 2018 Hl. 20
d e Gmr 7 : Hsil pengujin us dengn vrisi keceptn luncur seesr () 1.63 m/s, () 1.97 m/s, (c) 2.38 m/s, (d) 2.91 m/s, dn (e) 3.62 m/s. Gmr 7 menunjukkn hsil dri permukn plt komposit hirid erpengut prtikel kermik yng terrsi diliht menggunkn mikroskop dengn peresrn 30 kli. Hsil jejk yng terliht mk didptkn hsil rt-rt ler jejk rsi dengn rumus = H + v, dimn H dlh hsil rsi rh horizontl, sedngkn v dlh hsil rsi rh vertikl. Setelh didptkn nili, mk didptkn pul hsil lju keusn pd mteril komposit erpengut prtikel kermik seperti pd Tel 2. Keceptn (m/s) Luncur Ler Jejk Rtrt () (mm) Tel 2 : Hsil pengujin us Volume Arsi (W) (mm 3 ) Jrk Luncur (x) (m) Lju keusn (V) (mm 3 /mm) 1.63 1.95 0.1992 100 1.176 x10-6 1.97 2.08 0.2205 100 2.214 x10-6 2.38 2.34 0.2364 100 3.050 x10-6 2.91 2.41 0.2467 100 3.332 x10-6 3.62 2.52 0.2569 100 x10-6 Hsil pengujin memperlihtkn hw lju keusn mteril komposit hirid erpengut prtikel kermik kn meningkt seiring ertmhny keceptn luncur. Semkin cept keceptn luncur mk kn semkin meningkt lju keusnny. Hsil ini erkitn dengn penelitin yng dilkukn oleh [Oztruk, B 2013] tingkt keusn kn meningkt seiring ertmhny keceptn. 4. Kesimpuln Dri pengujin dn nlisis pd mteril komposit hirid erpengut prtikel kermik yng dilkukn menggunkn Squeeze csting, mk dpt disimpulkn hw: 1. Lju keusn tertinggi terjdi pd keceptn 3.62 m/s, sedngkn lju keusn terendh terjdi pd keceptn 1.63 m/s. 2. Dri penelitin yng dilkukn didptkn hsil hw lju keusn kn meningkt seiring ertmhny keceptn luncur, semkin cept keceptn mk kn semkin tinggi lju keusnny. Ucpn Terim Ksih Penulis mengucpkn terimksih kepd kemenristek yng telh memiyi penulis dlm melkukn penelitin thun nggrn 2017/2018. Dftr Pustk Mleque M.A., Dyuti S., nd Rhmn M.M., 2010. Mteril Selection Method in Design of Automotive Brke Disc. Proceedings of the World Congress on Engineering 2010 Vol III June 30 - July 2, London UK. Feist, J., 2013. Triologicl Investigtion on Automotive Disc Brkes. MANE 6960 Friction Wer nd Luriction. Septemer 12. Prosiding KITT (Konferensi Ilmih Teknologi Texmco) Vol 1, 2018 Hl. 21
Ikwnsyh.I.J., dn Suprinto. 2011. Pengruh Putrn Terhdp Lju Keusn Al-Si Alloy menggunkn Metode Pin on Disk Test. Deprtemen Teknik Mesin Fkults Teknik USU, Sumtr Utr, 8 Jnuri. Ozturk, B., Arsln, F., nd Ozturk S., 2013. Effect Of Different Kinds Of Fier On Mechnicl And Triologicl Properties Of Brke Friction Mterils. Deprtment of Metllurgy nd Mterils. Engineering Krdeniz Technicl University., Turkey. Sulrdjk., dn Sefi.,2015. Krkteristik Lju Keusn Komposit AlSiTiB/SiC dn AlSiMgTiB/SiC. Teknik Mesin UNDIP. Semrng 7-8 Oktoer. Singh, J., Chuhn, A. 2016. Overview of wer performnce of luminium mtrix composite sreinforced with cermic mterils under the influence of controllle vriles. Journl Cermics Interntionl. Vol 1 No. 1: 56 81. Simnjuntk A.M., Ad Syhrul Ad. 2013. Krkterissi Komposit Mtriks Logm Al-SiC Pd Produk Knvs Rem Keret Api. Jurnl e-dinmis, Volume. 6, No.2: 61-69. Prosiding KITT (Konferensi Ilmih Teknologi Texmco) Vol 1, 2018 Hl. 22