PENGARUH PENGGUNAAN RESIN POLYESTER DAN RESIN …eprints.ums.ac.id/15849/1/02._Halaman_Depan.pdf ·...

TUGAS AKHIR

PENGARUH PENGGUNAAN RESIN POLYESTER DAN

RESIN PHENOLIC TERHADAP KOMPOSISI SERAT BAMBU,

SERBUK TEMBAGA, FIBER GLASS PADA PEMBUATAN

BAHAN KAMPAS REM

Diajukan Untuk Memenuhi Tugas Dan Syarat-Syarat Guna Memperoleh

Gelar Sarjana Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Univesitas

Muhammadiyah Surakarta

Disusun :

DWI HASTA YANUAR PERWIRA

NIM : D.200.06.0090

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

November 2011

ii

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI

Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul :

PENGARUH PENGGUNAAN RESIN POLYESTER DAN

RESIN PHENOLIC TERHADAP KOMPOSISI SERAT BAMBU,

SERBUK TEMBAGA, FIBER GLASS PADA PEMBUATAN

BAHAN KAMPAS REM

yang dibuat untuk memenuhi syarat memperoleh derajat sarjana S1 pada

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah

Surakarta, sejauh yang saya ketahui bukan merupakan tiruan atau

duplikasi dari skripsi yang sudah dipublikasikan dan/atau pernah dipakai

untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di lingkungan Universitas

Muhammadiyah Surakarta atau instansi manapun, kecuali bagian yang

sumber informasinya saya cantumkan sebagaimana mestinya.

Surakarta, 1 November 2011

Yang menyatakan

Dwi Hasta Yanuar .P

iii

HALAMAN PERSETUJUAN

Tugas Akhir berjudul “Pengaruh Penggunaan Resin Polyester Dan Resin

Phenolic Terhadap Komposisi Serat Bambu, Serbuk Tembaga, Fiber

Glass Pada Pembuatan Bahan Kampas Rem”, telah disetujui oleh

Pembimbing dan diterima untuk memenuhi sebagian persyaratan

memperoleh derajat sarjana S1 pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas

Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.

Dipersiapkan oleh :

Nama : Dwi Hasta Yanuar Perwira

NIM : D.200.06.0090

Disetujui pada :

Hari :

Tanggal :

Pembimbing Utama

Ir. Pramuko Ilmu Purboputro, MT.

Pembimbing Pendamping

Dr. Supriyono

iv

HALAMAN PENGESAHAN

Tugas Akhir berjudul “Pengaruh Penggunaan Resin Polyester Dan Resin


Glass Pada Pembuatan Bahan Kampas Rem “ telah dipertahankan di

hadapan Tim Penguji dan telah dinyatakan sah untuk memenuhi

sebagian syarat memperoleh derajat sarjana S1 pada Jurusan Teknik

Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.

Dipersiapkan oleh :

Nama : Dwi Hasta Yanuar Perwira

NIM : D.200.06.0090

Disahkan pada :

Hari :

Tanggal :

Tim Penguji :

Ketua : Ir. Pramuko Ilmu Purbo, MT. ………...………….

Anggota 1 : Dr. Supriyono …...……………….

Anggota 2 : Ir. Masyrukan, MT .......……………….

Dekan, Ketua Jurusan,

Ir. Agus Riyanto, MT. Ir. Sartono Putro, MT

v

LEMBAR SOAL TUGAS AKHIR

vi

MOTTO

Ilmu Itu Ibarat Buruan, Sedangkan Tulisan Adalah Talinya

Ikatlah Buruanmu Dengan Tali Yang Kokoh

(Imam Syafi’i)

vii

PERSEMBAHAN

Tugas Akhir Ini Saya Persembahkan Untuk :

1. Bapak Dan Ibuku Tercinta

2. Nenekku Tersayang

3. Kakak Dan Kedua Adikku Yang Saya Cintai

4. Keponakanku Tersayang “Kayisah Putri Arika”

viii

ABSTRAKSI

Perkembangan dan penggunaan kampas selama ini semakin

berkembang pesat dan semakin banyak jenisnya sehingga peneliti ingin

memahami dan membuat suatu bahan komposit yang berfungsi untuk

pembuatan kampas dengan jenis-jenis bahan ramah lingkungan dan

dengan beberapa variasi komposisi yang berbeda dengan menggunakan

teknologi serbuk dan teknologi kompaksi.

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah serat bambu,

fiber glass, serbuk tembaga, resin polyester, resin phenolic dengan

katalis sebagai pengikatnya. Pembuatan kampas rem ini

dipress/dikompaksi dengan beban sebesar 2000kg dengan waktu tahan

penekanan selama 15 menit, dilanjutkan dioven dengan temperature

2100 C, kemudian dilakukan pengujian meliputi uji keausan Ogoshi dan

uji kekerasan Brinell.

Dalam pengujian keausan diperoleh material yang tingkat

keausan terbaik adalah campuran dari variasi komposisi sebesar 25 %

serat bambu + 30 % serbuk tembaga (Cu) + 20 % fiber glass + 15 %

polyester, dengan tingkat keausan yaitu sebesar 0,00000597 mm2/kg.

dibandingkan dengan tingkat keausan kampas rem Aspira sebesar

0,00000559 mm2/kg. sedangkan dalam pengujian kekerasan, dapat

disimpulkan bahwa material dengan variasi komposisi sebesar 25 %

serat bambu + 30 % serbuk tembaga (Cu) + 20 % fiber glass + 15 %

polyester,dengan nilai angka kekerasan sebesar 29,89 kg/mm2.

dibandingkan dengan nilai angka kekerasan kampas rem Aspira

sebesar 29,45 kg/mm2.

Kata kunci : Serat Bambu, Fiber Glass, Serbuk Tembaga,resin

polyester dan phenolic, Keausan, Kekerasan

ix

KATA PENGANTAR

Assalamu‟alaikum. Wr. Wb.

Syukur Alhamdulillah, penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT

atas berkah dan rahmat-Nya sehingga penyusunan laporan penelitian ini

dapat terselesaikan.

Tugas akhir berjudul “Pengaruh Penggunaan Resin Polyester Dan Resin


Glass Pada Pembuatan Bahan Kampas Rem”, dapat terselesaikan atas

dukungan dari beberapa pihak. Untuk itu pada kesempatan ini, penulis

dengan segala ketulusan dan keikhlasan hati ingin menyampaikan rasa

terima kasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya kepada :

1. Ir. Agus Riyanto, MT. sebagai Dekan Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Surakarta.

2. Ir. Sartono Putro, MT. selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin.

3. Ir. Pramuko Ilmu Purboputro, MT. selaku Pembimbing Utama yang

telah memberikan materi, metode-metode dari ilmu yang telah di

berikan dalam pemecahan permasalahan dalam pembuatan skripsi.

4. Dr. Supriyono. selaku pembimbing pendamping yang telah banyak

memberikan bimbingan, arahan dan masukan dalam pembuatan

skripsi.

5. Nur Aklis, ST. selaku Pembimbing Akademik.

x

6. Bapak Bambang Waluyo Febriantoko, ST., MT. Sekeluarga yang

telah bersedia meminjamkan Alat dan tempatnya.

7. Bapak dan Ibu Tercinta yang telah membantu baik dukungan materi

maupun non materi, terima kasih atas do‟a dan bantuannya. serta

selalu memberi semangat sehingga bisa menyelesaikan skripsi ini.

8. Kakak dan kedua adikku terima kasih atas do‟a dan dukungannya.

9. Teman-teman satu bidang Wasis, Dedy, Fendi, yang saling berbagi

baik suka maupun duka, terima kasih atas bantuannya.

10. Teman-teman Seperjuangan Agung, Ardi, Azmi, Edi, Kusnanto,

Ikhsan, Rustam, Ulin, terima kasih atas bantuannya.

11. Rekan-rekan Teknik Mesin semuanya dan semua pihak yang telah

membantu, semoga Allah membalas kebaikanmu.

Penulis menyadari dalam penyusunan Tugas Akhir ini masih

banyak kekurangan. Oleh karena itu penulis mengharap kritik dan saran

dari semua pihak.

Wassalamu „alaikum Wr. Wb.

Surakarta, 1 November 2011

Penulis

xi

DAFTAR ISI

Hal

Halaman Judul ..................................................................................... i

Pernyataan Keaslian Skripsi ................................................................ ii

Halaman Persetujuan .......................................................................... iii

Halaman Pengesahan ......................................................................... iv

Lembar Soal Tugas Akhir .................................................................... v

Lembar Motto ....................................................................................... vi

Lembar Persembahan.......................................................................... vii

Abstraksi .............................................................................................. viii

Kata Pengantar .................................................................................... ix

Daftar Isi .............................................................................................. xi

Daftar Gambar ..................................................................................... xv

Daftar Tabel ......................................................................................... xviii

Daftar Simbol ....................................................................................... xix

Daftar Lampiran ................................................................................... xx

BAB I PENDAHULUAN ………………………………………………... 1

1.1 Latar Belakang Masalah …………………………………… 1

1.2 Perumusan Masalah ……………………………………….. 3

1.3 Tujuan Penelitian …………………………………………… 4

1.4 Batasan Masalah …………………………………………… 4

1.5 Manfaat Penelitian ………………………………………….. 5

1.6 Sistematika Penulisan ……………………………………… 5

BAB II LANDASAN TEORI......………………………………………….. 8

2.1 Tinjauan Pustaka …………………………………………… 8

2.2 Landasan Teori ……………………………………………… 10

2.2.1 Pengertian Komposit ………………………………… 10

2.2.2 Metalurgi Serbuk …………………………………….. 11

2.2.3 Proses Kompaksi …………………………………… 12

xii

2.2.4 Sintering ……………………………………………… 14

2.3 Bahan-bahan Pembentukan Komposit …………………… 15

2.3.1 Serat Bambu …………………………………………. 15

2.3.2 Fiber Glass ………………………………………….... 16

2.3.3 Tembaga (Cu) ……………………………………….. 16

2.3.4 Matriks....................…………………………………... 25

2.3.4.1 Polyester...................................................... 18

2.3.4.2 Phenolic ...................................................... 19

2.3.5 Catalist ………………………………………………... 20

2.4 Pengujian Spesimen ………………………………………... 20

2.4.1 Pengujian Keausan …………………………………. 20

2.4.2 Pengujian Kekerasan ……………………………….. 22

BAB III METODOLOGI PENELITIAN …………………………………… 25

3.1 Rancangan Penelitian ………………………………………. 25

3.1.1 Studi Lapangan Dan Studi Pustaka ………………… 27

3.2 Persiapan Bahan dan Alat ………………………………….. 28

3.2.1. Persiapan Bahan …………………………………….. 28

3.2.2. Pesiapan Alat ………………………………………… 31

3.3 Percampuran Bahan Baku …………………………………. 34

3.4 Pembuatan Spesiman ………………………………………. 35

3.4.1 Kompaksi 2000 kg …………………………………….. 35

3.4.2 Sintering Dengan Suhu 210°C ……………………….. 36

3.4.3 Spesimen uji …………………………………………… 36

3.5 Pengujian Komposit …………………………………………. 37

3.5.1. Alat Uji Keausan (Type-OAT-U)…………………….. 37

3.5.2. Persiapan Spesimen Uji Keausan (Type-OAT-U) ... 39

3.5.3. Pengujian Keausan (Type-OAT-U) ………………… 39

3.5.4. Alat Uji Kekerasan (Brinell) …………………………. 40

3.5.5. Persiapan Spesimen Uji Kekerasan (Brinell) ……... 40

3.5.6. Persiapan Alat Uji Kekerasan (Brinell) .................... 41

3.5.7. Prosedur Pengujian Kekerasan (Brinell) ................. 42

xiii

3.5.8. Pengukuran …………………………………………... 44

3.6 Hasil Pengujian ……………………………………………… 45

3.6.1. Pengambilan Data ………………………………….. 46

3.7 Analisa Data …………………………………………………. 47

3.7.1. Kesulitan …………………………………………….... 47

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN …………………………………… 49

4.1 Hasil Penelitian ……………………………………………… 49

4.1.1 Analisis Bahan Penelitian …………………….....….. 49

4.1.2 Data Hasil Pengujian Keausan (Type-OAT-U) ....... 52

4.1.3 Grafik Perbandingan Matriks Polyester Dengan

Phenolic Variasi Komposisi Spesimen 1 & 4

Terhadap Keausan Kampas ……………….............. 53



Terhadap Keausan Kampas ………………............... 53



Terhadap Keausan Kampas ………………............... 54

4.1.6 Data Hasil Pengujian Kekerasan .............................. 56



Terhadap Kekerasan Kampas ………….................. 57



Terhadap Kekerasan Kampas ………………............ 57



Terhadap Kekerasan Kampas ………………............ 58

4.1.10 Foto Makro .............................................................. 60

4.1.10.1 Foto Makro Uji Keausan ……………..…… 60

4.1.10.2 Foto Makro Uji Kekerasan ……....……...... 64

4.2 Pembahasan ………………………………………………… 67

xiv

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN …………………………………… 68

5.1 Kesimpulan …………………………………………………… 68

5.2 Saran ………………………………………………………….. 69

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

xv

DAFTAR GAMBAR

Hal

Gambar 2.1. Diagram alir metode metalurgi serbuk ……………... 12

Gambar 2.2. Proses Kompaksi …………………………………….. 13

Gambar 2.3. Pengujian Keausan Metode Ogoshi......................... 21

Gambar 3.1. Skema Diagram Alir Penelitian ……………………... 26

Gambar 3.2. Gambar Bahan-bahan Dasar Pembuatan Kampas

Rem ......................................................................... 29

Gambar 3.3. Alat Penyaringan Bahan Kampas ............................ 32

Gambar 3.4. Timbangan Digital …………………….......………….. 32

Gambar 3.5. Alat Cetak Spesimen ............................................... 35

Gambar 3.6. Alat Press ……………………………………….......... 35

Gambar 3.7. Alat Sintering. .......................................................... 36

Gambar 3.8. Spesimen Uji Dengan Variasi Komposisi................. 37

Gambar 3.9. Mesin Pengujian Keausan (Type OAT-U) …………. 38

Gambar 3.10. Alat Pengujian Kekerasan (Brinell) …………………. 40

Gambar 3.11. Tombol Pemilihan Beban (Load) Pada Alat Uji ....... 41

Gambar 3.12. Jarum Penunjuk Alat Uji Kekerasan Brinell ............. 42

Gambar 3.13. Tombol Start Alat Uji Kekerasan Brinell ................... 43

Gambar 3.14. Mikroskop ................................................................ 45

Gambar 4.1. Sampel Spesimen Uji Kekerasan dan uji kekerasan 50

Gambar 4.2. Grafik Perbandingan Nilai Keausan Kampas Pada

Variasi Komposisi 20% Serat Bambu + 50% Serbuk

Tembaga + 10% Fiber Glass + 10% Catalist + 10%

Resin, Dengan Aspira Sebagai Pembanding..................53


Variasi Komposisi 30% Serat Bambu + 40%Serbuk


Resin, Dengan Aspira Sebagai Pembanding..................53

xvi




Resin, Dengan Aspira Sebagai Pembanding............ 54

Gambar 4.5. Grafik Perbandingan Nilai Kekerasan Kampas

Pada Variasi Komposisi 20% Serat Bambu + 50%

Serbuk Tembaga + 10% Fiber Glass + 10%

Catalist + 10% Resin, Aspira Sebagai Pembanding 57

Gambar 4.6. Grafik Perbandingan Nilai Kekerasan Kampas Pada



Resin, Dengan Aspira Sebagai Pembanding........... 57

Gambar 4.7. Grafik Perbandingan Nilai Kekerasan Kampas Pada



Resin, Dengan Aspira Sebagai Pembanding............ 58

Gambar 4.8. Gambar Foto Makro Spesimen 1 Pada Uji Keausan

Dengan Pembesaran 3x …………………………….. 60











Gambar 4.14. Gambar Foto Makro Kampas Rem Aspira Pada Uji

Keausan Dengan Pembesaran 3x ………………….. 63

Gambar 4.15. Gambar Foto Makro Spesimen 1 Pada Uji

Kekerasan Dengan Pembesaran 3x ……………….. 64

xvii











Gambar 4.21. Gambar Foto Makro Kampas Rem Aspira Pada Uji


xviii

DAFTAR TABEL

Hal

Tabel 2.1. Sifat mekanik dari beberapa jenis material polymers 18

Tabel 4.1. Hasil Pengujian Keausan …………...………………… 52

Tabel 4.2. Hasil Pengujian Keausan Kampas Rem Aspira ……. 53

Tabel 4.3. Hasil Pengujian Kekerasan ………..…………………. 56

Tabel 4.4. Hasil Pengujian Kekerasan Kampas Rem Aspira ….. 56

xix

DAFTAR SIMBOL

Simbol

Ws : Harga keausan spesifik (mm2

/kg)

B : Lebar piringan pengaus (mm)

Bo : Lebar keausan pada benda uji (mm)

r : Jari-jari piringan pengaus (mm)

Po : Gaya tekan pada proses keausan (kg)

lo : Jarak tempuh pada proses pengausan (detik)

BHN : Nilai kekerasan dengan metode Brinell (kg/mm2)

P : Beban yang menekan (kg)

D : Diameter penetrator (mm)

d : Diameter injakan penetrator (mm)

π : 3,14

xx

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Data Hasil Pengujian Keausan Spesimen Kampas Dan

Aspira

Lampiran 2. Grafik Perbandingan Nilai Keausan Spesimen Kampas

Dengan Pembanding Aspira

Lampiran 3. Data Hasil Pengujian Kekerasan Spesimen Kampas Dan

Aspira

Lampiran 4. Grafik Perbandingan Nilai Kekerasan Spesimen Kampas

Dengan Pembanding Aspira

Lampiran 5. Kartu Revisi Ujian Tugas Akhir

PENGARUH PENGGUNAAN RESIN POLYESTER DAN RESIN …eprints.ums.ac.id/15849/1/02._Halaman_Depan.pdf ·...

Documents

Transcript of PENGARUH PENGGUNAAN RESIN POLYESTER DAN RESIN …eprints.ums.ac.id/15849/1/02._Halaman_Depan.pdf ·...