Nama : Parwadi nugroho NPM : 20405846 Jurusan : Teknik Mesin

1. Nama : Parwadi nugroho NPM : 20405846 Jurusan : Teknik Mesin Pembimbing I : Prof. Dr. Syahbuddin Pembimbing II : Ir. Sunyoto, MT.

2. PENGARUH PERUBAHAN Al2O3 HINGGA 30% BERAT TERHADAP KEKERASAN KOMPOSIT MATRIK PHENOLIC DENGAN PENGISI CASHEW, MIKA, TEMBAGA, KAPUR, DAN CARBON

3. ABSTRAKSI • Pengaruhperubahan Al2O3hingga 30% beratterhadapkekerasankompositmatricphenolicdenganpengisi cashew, mika, kapur, tembaga, dankarbondiujidalampenelitianmetalografidantribologi. Kompositmatrikphenolicdenganbahanpenguat Al2O3. Sebagaibahanpengisimika, cashew, carbon, tembaga, dankapur. Sedangkanphenolicsebagaipengikat. Padahasilpengamatanstruktur micro dapatdilihatperbedaanperubahanpartikel. Padakompositmatrikphenolicdenganpartikel 20% Al2O3terlihatlebihjarang, padakompositmatrikphenolic 25% Al2O3terlihatpartikel alumina yang lebihbesardari 20% Al2O3, sedangkanpada 30% Al2O3partikel alumina lebihbesardanmenggumpal. Padaujikeausan/atautribologi 20%, 25% dan 30% Al2O3mengalamikeausan yang berbeda. Padapenguian 20 % Al2O3 terjadikeausanhinggadua mg, padapengujian 25% Al2O3 keuasannyaberkurangdanpadapengujian 30% Al2O3 keausannyaberkuranghinggasatu mg. faktor yang mempengaruhikeausanadalah Al2O3 yang mempunyaisifatkeras. Al2O3 yang diisidalamkompositmatrikphenolicadalah 20%, 25%, dan 30%.

4. BAB I Latar Belakang • Bahan komposit adalah suatu jenis bahan baru hasil rekayasa yang terdiri dari dua atau lebih bahan dimana sifat masing-masing bahan berbeda satu sam lainnya baik itu sifat kimia maupun fisikanya dan tetap terpisah dalam hasil akhir bahan tersebut. • Bahan komposit memiliki banyak keunggulan, diantaranya berat yang lebih ringan, kekuatan yang lebih tinggi, tahan korosi dan memiliki biaya perakitan yang lebih murah . • Kegunaan bahan material ini untuk kendaraan yang memiliki berat ringan. Biasanya kendaraan yang dipergunakan yaitu sepeda motor, komponen-komponen pesawat terbang, kereta api, bus, truck dll.

5. Permasalahan : • Dalam analisa ini yang penulis meneliti tentang gejala yang timbul dari bahan material tersebut dapat tahan panas dan mempunyai ketangguhan. Untuk membuktikan komponen tersebut dilakukan dengan 2 proses pengujian yaitu uji struktur mikro Metalografi dan Tribologi. Pembatasan masalah pada penelitian ini, yaitu : 1. Bahandanpersentasekandungandaripadauan material didalamnyadanpengaruhnyadarikompositmatrikphenolic. 2. Pengujianmetalografi 3. PengujianTribologi Tujuan Penelitian • Mengetahuistrukturmikropadakompositmatrikphenolic. • 2. Untukmengetahuikeausan material

6. BAB IILANDASAN TEORI Komposit • Material komposit adalah suatu material yang terdiri dari dua atau lebih makrokonstituen dimana sifat kimia maupun sifat fisika masing-masing komponen pembentuknya berbeda satu sama lain dan secara makroskopis tetap terpisah dalam hasil akhir material tersebut • Sekarang ini material komposit juga dipakai untuk campuran kampas rem, karena komposit memiliki keunggulan sebagai berikut : • Komposit memiliki kekuatan yang bisa diatur (tailorability), • Memiliki kekuatan lelah (fatigue) yang baik, • Memiliki kekuatan jenis (strength/weight) yang tinggi

7. BAB IIIBAHAN DAN PERCOBAAN 3.1 Diagram Alir Proses Pembuatan Kampas Rem

8. 3.2 Bahan Material Kampas Rem • sample pertama dengan komposisi alumina 20%, phenolic 20%, cashew 12%, kapur 20%, mika 20%, tembaga 5%, dan karbon 3%. • sample yang kedua dengan komposisi antara lain : alumina 25 %, phenolic 20 %, kapur 20 %, mika 15 %, cashew 10 %, tembaga 7 % carbon 3 % • sample ketiga dengan komposisi antara lain : alumina 30 %, phenolic 20 %, kapur 20 %, mika 12 %, cashew 10 %, tembaga 5 %, dan carbon 3 %.

9. 3.3 Diagram Alir Proses Penelitian

10. 3.4 Diagram Alir Proses Pengujian Metalografi

11. 3.5 Diagram Alir Proses Pengujian Tribologi

12. BAB IVHASIL DAN PEMBAHASAN 4.1Struktur Mikro Struktur Mikro Sampel Pertama 20%Al2O3 Komposit Tembaga

13. Sampel Kedua Alumina • SampelKetiga carbon Alumina Komposit carbon

14. 4.1.2 Distribusi Partikel Untuk perhitungan distribusi alumina pada permukaan tiap sampel adalah sebagai berikut : Perhitungan alumina % = Sampel 1 = (20/400) x 100% = 5% Sampel 2 = (35/400) x 100% = 8,75% Sampel 3 = (50/400) x 100% = 12,5% Dari data hasil perhitungan distribusi di atas dapat jelaskan bahwa semakin banyak komposisi alumina pada sampel satu, dua, dan tiga. Maka akan terlihat jelas dan akan mempengaruhi pada kekuatan dari kampas rem. Itu bisa kita lihat pada hasil uji keausan atau uji tribologi di bawah karena sifat dari alumina adalah sebagai penguat dan phenolic mempunyai sifat sebagai pengkat pada kampas rem.

15. Untuk Tekanan 60 Psi dengan Kecepatan (V) = 4524 Rpm • Table 4.4 Hasil uji tribologi Sampel Pertama . Table 4.5 Hasil uji tribologi Sampel Kedua Table 4.6 Hasil uji tribologi Sampel Ketiga

16. Table 4.7 Hasil uji tribologi Sampel Pertama 4.3.2 Uji Tribologi Untuk Tekanan 67 Psi Table 4.8 Hasil Tribologi Sampel Kedua Table 4.9 Hasil uji tribologi Sampel Ketiga

17. Keterangan : • Berat mula = 2,678 gr (tanpa lem) • Berat akhir (W) = 2,68 gr (dengan lem/double tip) • Tebal komponen awal = 4,97 mm • Tekanan fluida awal (F) = 60 Psi • Catatan : • 1 bar = 14,503861 psi • 1 psi = 0,068948 bar • Kecepatanputarmesin (V) = 4524 rpm • Perhitungan : • Rumus : • K = W/FVT • Keterangan : • K = faktorkeausanuntukbahan • W = keausan yang diukursebagaihilangnyaberatatauvalume • F = Beban yang berlaku • V = kecepatan linier relatifantarabatang-batang yang tergeser • T = Waktuoperasi

18. PercobaanPertama : • Diketahui : • 1. W = m x g • Mencari : • m = 2,678 gr x 1/1000 kg g (grafitasi) = 9,81 m/s2 • = 2,68 x 10 kg • Jadi , • W = m x g • = 0,002678 kg x 9,81 m/s2 • = 2,63 x 10 N • F = 60 psi • Jadi, • F = 60 psi x 0,068948 bar 1 bar = 105pascal • = 4,13688 bar • = 4,13688 bar x 105pascal • F = 413688 pascal (kgm/s2/m2) • = 414 kPa

19. 3. V = 4524 rpm • V= ω x r • Mencari : • ω = 4524 rpm x 0,10471976 rad/s 1 rpm = 0, 10471976 rad/s • = 473,75 rad/s • r = ½ D • = ½ 22 cm • = 11 cm = 1,1 m Jadi, V = 473,75219424 rad/s x 1,1 m = 521,13 m/s T = 10 s (detik) Jawab : K = W/FVT = 0,02627118kgm/s2 413688 kgm/s2/m2 x 521,75219424 m/s x 10 s = 2,16 x 10-12 m-1

20. Gambar 4.7 grafik uji keausan tribologi untuk tekanan 60 Psi Gambar 4.8 grafik uji keausan tribologi untuk tekanan 67 Psi

21. BAB V • PENUTUP • 5.1 Kesimpulan • Berdasarkan hasil dari penelitian dapat disimpulkan sebagai berikiut ; • 1. Terjadi perbedaan struktur micro pada komposit matrik phenolic dengan partikel penguat 20%, 25%, dan 30% Al2o3 • 2. Pada komposit matrik phenolic dengan parikel penguat 20% Al2O3 sangat kecil dan renggang. Sedangkan pada komposit matrik phenolic dengan partikel penguat 25% Al2O3 terlihat partikel alumina sedikit lebih banyak dari komposit matrik phenolic dengan partikel penguat 20% Al2O3 . Dan pada komposit matrik phenolic dengan partikel penguat 30% Al2O3 terlihat lebih banyak dan terlihat menggumpal. Ini di karenakan pada komposit matrik phenolic dengan komposisi Al2O3 lebih banyak. 3. Dari perhitungan partikel juga terlihat perubahan ukuran dan banyaknya partikel alumina antara komposit matrik phenolic dengan partikel penguat 20%, 25%, dan 30% Al2O3.

22. 4. Pada pengujian keausan/tribologi dapat dilihat bahwa perbedaan komposisi alumina sangat berpengaruh pada uj keausan, karena alumina yang bersifat sebagai penguat sehingga mengurangi keausan pada kampas rem pada saat pengereman. 5. Semakin banyak partikel penguat Al2O3 maka keausannya semakin berkurang, karena partikel Al2O3 mempunyai sifat kekakuan, kekuatan, dan stabilitas dalam pengereman. 6. Dan bahan pengisi lainnya antara lain phenolic, mika, cashew, kapur, tembaga, dan carbon juga bersifat pengikat dan juga sebagai pelumas agar pada waktu pengereman tidak terjadi slip akibat panas yang berlebih.

23. TerimaKasih