KETAHANAN AUS KAMPAS REM TOYOTA KIJANG SETELAH PROSES ADUKAN GESEK

1. Nama : Nurul HidayatNPM : 20406545Jurusan : Teknik MesinPembimbing : Prof. Dr. Syahbuddin

2. KETAHANAN AUS KAMPAS REM TOYOTA KIJANG SETELAH PROSES ADUKAN GESEK

3. PENDAHULUAN • Kampas rem merupakan salah satu komponen kendaraan bermotor yang berfungsi untuk memperlambat atau menghentikan laju kendaraan khususnya kendaraan darat. • Sistem rem yang baik adalah sistem rem yang jika dilakukan pengereman baik dalam kondisi apapun pengemudi tetap dapat mengendalikan arah dari laju kendaraannya.

4. PERMASALAHAN • Ruang lingkup permasalahan ini terfokus pada specimen kampas rem Toyota Kijang, yang kemudian dilakukan 3 proses pengujian yaitu uji struktur mikro, uji kekerasaan material dan uji keausannya.

5. PEMBATASAN MASALAH • Pengujian metalografi. • Pengujian kekerasan dengan cara rockwell. • Pengujian tribologi sebelum dan sesudah dilakukan proses adukan gesek (friction stir).

6. LANDASAN TEORI Kampas Rem • Pada dasarnya kampas rem digunakan untuk mengkonfersi energi kinetik dari kendaraan menjadi energi panas. Hal tersebut sering disebut dengan istilah pengereman. Selama pengereman, energi panas yang pertama ditanggung oleh dua permukaan kontak dari rem yaitu break disk (piringan cakram) dan break pad (kampas rem), dan kemudian ditransfer ke komponen penghubung rem seperti kaliper rem serta komponen yang ada disekitarnya.

7. KomposisiKampasRem • Seratpenguat (Reinforcing Fibres ) Penggunaanseratpenguatdimaksudkanuntukmemberikankekuatanmekanikpadakampas rem. • Pengikat (Binders) Tujuandaripenggunaanpengikatadalahuntukmenjagakeutuhanstrukurbantalanremdaritekananpanas. • Pengisi (Fillers) Pengisidalamkampasrembertujuanuntukmeningatanhasilpengereman yang baik.

8. Asbes merupakan mineral berbentuk serat halus yang terjadi secara alamiah. Asbes merupakan bahan tambang yang memiliki sifat khas, yaitu: kuat, tahan terhadap bahan kimia, dan dapat bertahan terhadap suhu tinggi. Secara umum asbes merupakan jenis bahan yang sangat ringan, tahan api serta kedap air. • Tembaga (Cu) membentuk larutan padat dengan unsur-unsur logam lain dalam daerah yang luas dan dipergunakan untuk berbagai keperluan. Secara industri sebagian besar penggunaan tembaga dipakai sebagai kawat atau bahan untuk penukar panas dalam memanfaatkan hantaran listrik dan panasnya yang baik.

9. Resin fenol merupakan salah satu bahan yang banyak digunakan industri. Resin sintetik ini memiliki sifat bahan yang keras, kuat memiliki daya tahan panas dan air yang baik. Resin fenol merupakan jenis polimer yang terbentuk dari reaksi kondensasi antara fenol dan formaldehida. • Barium sulfat adalah senyawa organik dengan rumus kimia Baso4. Barium sulfat merupakan kristal putih solid yang terkenal tidak larut dalam air.

10. Tribologi • Tribologi berasal dari kata tribos (bahasa Yunani) yang berarti rubbing, dan logy atau logia artinya study. Jadi tribologi adalah study tentang interaksi atau rubbing (gesekan) dari permukaan yang saling bergerak.

11. ProsesAduanGesek • Adukan gesekan adalah teknik pengolahan yang muncul berdasarkan prinsip-prinsip pengelasan adukan gesekan. • Konsep dasar dari proses adukan gesekan sangat sederhana yaitu dengan sebuah perkakas gesek yang berputar dengan pin dan bahu dimasukkan ke dalam material, dan melintasi sepanjang material yang akan dilakukan adukan gesek sehingga terjadi pemanasan terlokalisir yang dihasilkan oleh gesekan antara alat dan benda kerja.

12. Mulai Studi Literatur Material Kampas Rem Uji Metalografi Uji Kekerasan rockwell Friction Stir Proces Uji Tribologi Data Analisa Kesimpulan Selesai BAHAN DAN PERCOBAAN Diagram Alir Penelitian :

13. BahanPengujian • Bahan pengujian yang dipakai yaitu kampas rem jenis Toyota kijang original dan imitasi. Dimana kampas rem yang akan diuji menggunakan bahan material berupa serat penguat, bahan pengikat dan pengisi. a. Kampas rem original b. Kampas rem imitasi

14. ProsesAdukanGesek 1. Mesin frais milling Alat yang digunakan: 3. Perkakas gesek 2. Holder

15. Mulai Pemotongan Material Kampas Rem Mounting Pengamplasan Pemolesan Pengetsaaan Analisa Struktur Mikro Selesai Uji Metalografi Diagram Alir Uji Metalografi :

16. Uji Metalografi • Pemotongan Dilakukan pemotongan karena pengujian struktur mikro tidak membutuhkan dimensi sampel besar. • Mounting Penggunaan mounting bertujuan untuk memudahkan pemegangan untuk dilakukan pengamplasan. • Pengamplasan Pengamplasan dilakukan dengan amplas yang paling kasar sampai paling halus.

17. Uji Metalografi • Pemolesan Pemolesan dilakukan dengan menggunakan autosol diatas kain poles. • Pengetsaan Sampel dietsa dengan menggunakan zat etsa berupa Nital dengan waktu 10 detik. • Analisa Selanjutnya sampel diamati dibawah mikroskop optis dengan pembesaran 50 kali.

18. Mulai Pengambilan Sampel Pengamplasan (grinding) Pengujian Pengambilan data Selesai Uji Kekerasan Diagram Alir Uji Kekerasan :

19. Uji Kekerasan • Pengambilan sampel Dilakukan dengan memotong kampas rem dengan dimensi yang tidak terlalu besar menggunakan gergaji potong. • Pengamplasan Pengamplasan bertujuan untuk meratakan permukaan hasil pemotongan sampel. • Pengujian Pengujian dilakukan menggunakan skala kekerasan F, dengan beban 60 kp dan menggunakan indentor steel ball Ø 1/16”.

20. UjiKeausan Diagram Alir Uji Tibologi : Mulai Pemotongan Spesimen Pengikiran Spesimen Pengamplasan Pengujian Data Selesai

21. UjiKeausan • Pemotongan Dilakukan pemotongan karena uji keausan tidak membutuhkan dimensi sampel besar. • Pengikiran Dilakukan dengan kikir kasar meratakan permukaan hasil dari proses pemotongan. • Pengamplasan Bertujuan untuk meratakan permukaan hasil dari pengikiran sampel. • Pengujian Selanjutnya sampel diujimenggunakan alat penguji tribologi.

22. HASIL DAN PEMBAHASAN Strukturmikro • Dalamkampasrem Toyota kijang original menggunakanunsurpaduan material berupaseratpenguat, bahanpengikatdanpengisi.

23. 35 µm Strukturmikro Struktur mikro kampas rem (lining pad) Toyota kijang original

24. 35 µm Strukturmikro Struktur mikro kampas rem (lining pad) Toyota kijang imitasi

25. 35 µm Strukturmikro Struktur mikro kampas rem (lining pad) Toyota kijang imitasi setelah dilakukan proses adukan gesek

26. Strukturmikro Nilai rata-rata diameter dan faktor rasio partikel Tembaga (Cu) kampas rem

27. Strukturmikro Nilai rata-rata diameter dan faktor rasio partikel Tembaga (Cu) kampas rem • Dari data tabel di atas dapat di ketahui bahwa perbandingan ukuran diameter partikel tembaga (Cu) kampas rem original lebih besar dibandingkan dengan diameter partikel tembaga (Cu) kampas rem imitasi.

28. Strukturmikro • Sedangkan ukuran diameter partikel tembaga kampas rem imitasi sedikit lebih besar dibandingkan dengan diameter partikel tembaga (Cu) yang telah dilakukan proses adukan gesek.

29. Kekerasan • Uji kekerasan rockwell bertujuan untuk mengetahui tingkat kekerasan komponen dari kampas rem. Pengujian dilakukan dengan menggunakan indentor steel ball dengan diameter 1/16” dan besar beban (load) 60 kp.

30. Kekerasan Grafikujikekerasankomponenkampasrem original

31. Kekerasan Grafikujikekerasankampasremimitasi

32. Kekerasan • Setelah dilakukan pengujian kekerasan kedua komponen tersebut, yang mempunyai nilai rata-rata paling tinggi adalah komponen kampas rem original dengan nilai rata-rata 28,60 HRF dibandingkan dengan kampas rem imitasi dengan nilai rata-rata 19,26 HRF. • Kampas rem original memiliki tingkat kekerasan yang lebih baik. Hal itu disebabkan karena pengaruh komposisi dari serat penguat yang lebih dominan, sehingga memiliki tingkat kekerasan yang lebih.

33. Kekerasan • Sedangkan pada kampas rem imitasi memiliki kekerasan yang kurang baik. Hal itu disebabkan karena komposisi serat penguat yang menggunakan asbestos yang lebih dominan.

34. Keausan Grafik uji keausan kampas rem pada tekanan 110,3 kPa

35. Keausan Grafik uji keausan kampas rem pada tekanan 124,1 kPa

36. KESIMPULAN • Setelah dilakukan pengujian metalografi maka diketahui bahwa struktur mikro kampas rem original disusun oleh : • Bahan pengikat : Resin. • Serat penguat : Cu (tembaga). • Bahan pengisi : Barium sulfat. Sedangkan struktur mikro kampas rem imitasi disusun oleh : • Bahan pengikat : Resin. • Serat penguat : Asbes dan Cu (tembaga). • Bahan pengisi: Barium sulfat.

37. KESIMPULAN • Diameter partikel Cu (tembaga) pada kampas rem original memiliki ukuran rata-rata sebesar 16,27 µm. Sedangkan diameter partikel Cu (tembaga) pada kampas rem imitasi memiliki ukuran rata-rata sebesar 10,99 µm. • Kekerasan kampas rem original lebih besar dibandingkan dengan kampas rem imitasi, dengan nilai kekerasan rata-rata kampas rem original 28,60 HRF sedangkan kampas rem imitasi 19,26 HRF. • Pada kampas rem original sebagian besar percobaan memiliki tingkat keausan yang berbanding lurus dengan tekanan, waktu dan kecepatan putaran.

38. KESIMPULAN • Sedangkan pada kampas rem imitasi tingkat keausan lebih tinggi dibandingkan dengan kampas rem original. Hal itu disebabkan karena kampas rem imitasi memiliki tingkat kekerasan yang rendah. • Pada kampas rem yang telah dilakukan proses adukan gesek tingkat keausannya tidak jauh berbeda. Pada kampas rem imitasi, saat putaran semakin tinggi dan waktu pengereman yang lama menunjukan tingkat keausannya menurun. Hal itu disebabkan karena kampas rem yang menggunaan asbes akan mengalami fading pada temperatur tinggi.

39. SEKIAN DAN TERIMA KASIH