karakteristik komposit partikel arang kayu ulin … · untuk memenuhi salah satu persyaratan...

96
i KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN BERMATRIK EPOXY SEBAGAI SALAH SATU ALTERNATIF PENGGANTI KAMPAS REM DENGAN FRAKSI VOLUME 25%, 35%, 45% SKRIPSI Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh SIGIT TRI RATNA NIM : 135214092 PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2017 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Upload: ngodung

Post on 02-Mar-2019

224 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

i

KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU

ULIN BERMATRIK EPOXY SEBAGAI SALAH SATU

ALTERNATIF PENGGANTI KAMPAS REM DENGAN

FRAKSI VOLUME 25%, 35%, 45%

SKRIPSI

Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh

Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin

oleh

SIGIT TRI RATNA

NIM : 135214092

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2017

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 2: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

ii

THE CHARACTERISTIC OF ULIN CHARCOAL PARTICLE

COMPOSITE WITH EPOXY MATRIX AS SUBTITUDE

ALTERNATIVE BRAKE CANVAS WITH FRACTION

VOLUME 25%, 35%, 45%

A FINAL PROJECT

Submitted For The Partial Fulfillment of The Requrements For The Degree of

Mechanical Engineering In Mechanical Engineering Study Program

by

SIGIT TRI RATNA

Student Number : 135214092

MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

2017

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 3: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 4: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 5: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 6: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 7: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

vii

INTISARI

Limbah kayu semakin banyak dihasilkan dari tempat-tempat

penggergajian kayu maupun dari tempat pengrajin perabotan berbahan dasar kayu,

terutama limbah kayu yang berbentuk serbuk dan partikel masih banyak yang

belum dimanfaatkan secara maksimal. Melalui penelitian ini yang bertujuan untuk

memaksimalkan pemanfaatan limbah partikel kayu sebagai penguat dalam

pembuatan komposit partikel dengan matrik epoxy.

Partikel kayu yang digunakan dalam penelitian ini adalah limbah dari kayu

ulin, kemudian diarangkan pada suhu 2000 C selama 120 menit untuk mengurangi

kadar air didalam partikel yang dapat menimbulkan void pada komposit.

Sehingga dengan komposit partikel arang kayu ulin ini diharapkan dapat

digunakan sebagai salah satu alternatif pengganti kampas rem sepeda motor yang

ramah lingkungan. Pembuatan komposit ini dilakukan pencampuran partikel arang

kayu ulin dan resin epoxy dengan variasi fraksi volume penguat 25%, 35% dan

45%. Pencetakan komposit dilakukan pada metode tertutup menggunakan cetakan

berbahan dasar kaca dengan tebal 5 mm. Pengujian impak dilakukan dengan

menggunakan alat uji impak Charpy dengan dimensi benda uji impak mengacu

pada standar ASTM A370. Pengujian koefisien gesek dilakukan dengan

menggunakan media piringan cakram dengan beban pembanding air. Pengujian

keausan dilakukan dengan menggunakan alat uji keausan Ogoshi High Speed

Universal Wear Testing Machine (Type OAT-U). Bentuk benda uji keausan dan

koefisien gesek dibuat sama, mengacu pada alat uji keausan dengan ukuran

30×30×10 (mm).

Hasil rata-rata tenaga patah tertinggi terjadi pada fraksi volume komposit

partikel arang kayu ulin 35% yakni sebesar 0,26336 joule. Hasil rata-rata harga

keuletan uji impak komposit partikel arang kayu ulin dengan fraksi volume 35%

juga memiliki harga keuletan yang lebih tinggi yakni sebesar 0,00324 joule/mm2.

Komposit partikel arang kayu ulin yang memiliki nilai koefisien gesek paling

tinggi yaitu pada komposit dengan fraksi volume 35% sebesar 0,511 dan nilai

koefisien gesek paling rendah yaitu pada fraksi volume 45% sebesar 0,479. Rata-

rata laju keausan spesifik yang memiliki nilai keausan paling tinggi yaitu sebesar

5,248×10-8 mm2/kg pada komposit fraksi volume 45% dan laju keausan spesifik

yang paling rendah yaitu pada komposit dengan fraksi volume 25% sebesar

2,448×10-8 mm2/kg. Dari hasil uji keausan dan uji koefisen gesek, maka nilai

keausan dari komposit partikel arang kayu ulin 45% sebesar 5,248×10-8 mm2/kg

paling mendekati dengan nilai keausan pada kampas rem sepeda motor yang

sudah ada di pasaran yakni sebesar 8,555×10-8 mm2/kg dan koefisien gesek dari

komposit partikel arang kayu ulin 45% sebesar 0,479 juga paling mendekati

dengan koefisien gesek kampas rem yakni sebesar 0,470. Penambahan partikel

arang kayu ulin pada pembuatan bahan komposit untuk kampas rem sangat

berpengaruh pada nilai keausan komposit tersebut, terutama pada laju keausan

komposit partikel arang kayu ulin fraksi volume 45% dan pada koefisien gesek

fraksi volume 35%.

Kata kunci: komposit, epoxy, kayu ulin, keausan, impak, gesek.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 8: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

viii

ABSTRACT

A lot of wood waste which produced by many sawmills and wooden

furniture craftsman especially a wood waste in a form of sawdust and wooden

pieces are not utilized maximally. This research aim is to maximize the use of

wooden pieces as an amplifier in producing the composite particle with epoxy

matric.

Wooden pieces which used in this research is ironwood, it will be burn

into charcoal at 2000C for 120 minutes to decrease the water content in a particle

which can cause void in the composite. Therefore, this composite ironwood

charcoal particle is expected to be used as an alternative to change motorcycle

brake lining which is environmentally friendly. The production of this composite

is done by mixing of ironwood charcoal particles and epoxy resin with variation

of volume fraction of reinforcement 25%, 35% and 45%. The composite molding

was done on closed method using 5 millimeter glass-based mold. The impact test

was performed using Charpy impact test tool with the dimension of the impact

test object refers to ASTM A370 standard. The test of friction coefficient is done

by using a disc with water comparison load. The wear testing is performed by

using the Ogoshi High Speed Universal Wear Testing Machine (OAT-U) wear

test apparatus. The shape of the test specimen wear and the coefficient of friction

are made equal, referring to the wear test instrument of size 30 × 30 × 10

(millimeter).

The result of highest breaking power average occurred in fraction which

has 35% fraction volume of ironwood charcoal particle composite is in the

amount of 0.26336 joules. The average result of ductility test on ironwood

charcoal which has 35% fraction volume is 0.00324 joule/mm2. Ironwood

charcoal composite particle which has the highest friction coefficient value is in

35% friction volume level in the amount of 0.511 and the lowest friction

coefficient is in 45% friction volume which is 0.479. The average specific wear

rate which has the highest wear value is 5.248 × 10-8 mm2/kg is in the 45%

volume fraction composite and the lowest specific wear rate is in the composite

with a 25% volume fraction of 2,448 × 10-8 mm2/kg. From the result of wear test

and friction coefficient test, the wear value of ironwood charcoal composite

particles 45% at 5.248 × 10-8 mm2/kg is the closest related to the wear value of

existing motorcycle brake lining on the market which is 8.555 × 10-8 mm2/kg and

the friction coefficient of 45% ironwood charcoal composite particle which has

the result 0.479 also be the closest related with brake coefficient of brake linings

that is equal to 0.470. The addition of ironwood charcoal particles to the

manufacture of composite materials for brake lining has big effects to the value of

composite wear, especially in the wear rate of ironwood composite particle which

has 45% fraction volume and 35% fraction volume.

Keywords: composite, epoxy, ironwood, wear, impact, friction.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 9: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

ix

KATA PENGANTAR

Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan rahmat-Nya

sehingga dapat terselesaikannya Skripsi dengan judul Karakteristik Komposit

Partikel Arang Kayu Ulin Bermatrik Epoxy Sebagai Salah Satu Alternatif

Pengganti Kampas Rem Dengan Fraksi Volume 25%, 35%, 45%. Dalam Skripsi

ini, akan dibahas tentang penggunaan Komposit Rem Kendaraan Bermotor

dengan menggunakan bahan-bahan organik. Untuk perkembangan selanjutnya alat

ini dapat disempurnakan dan dapat dipergunakan untuk pengganti bahan asbes

yang terdapat di rem kendaraan bermotor.

Skripsi ini merupakan salah satu syarat yang wajib untuk setiap mahasiswa

mendapatkan gelar sarjana S-1 pada Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains

dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Penulis menyadari bahwa

dalam penyelesaian penelitian dan penyusunan skripsi ini melibatkan banyak

pihak. Dalam kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Sudi Mungkasi, S.Si., M.Math.Sc., Ph.D., selaku Dekan Fakultas Sains dan

Teknologi, Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

2. Ir. Petrus Kanisius Purwadi, M.T., selaku Ketua Program Studi Teknik Mesin

Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

3. Budi Setyahandana, S.T., M.T., Sebagai Dosen Pembimbing Skripsi yang

telah memberikan petunjuk, pengarahan, dan saran selama penyusunan

Skripsi ini.

4. Wibowo Kusbandono, S.T., M.T., Selaku Dosen Pembimbing Akademik.

5. Doddy Purwadianto, S.T., M.T., Selaku Kepala Laboratorium Teknik mesin.

6. Ignatius Tri Widaryanto selaku Staff Sekretariat Program studi Teknik Mesin.

7. Martono selaku Laboran di Laboratorium Ilmu Logam Jurusan Teknik Mesin.

8. Intan selaku Laboran di Laboratorium Manufaktur Jurusan Teknik Mesin.

9. Kayatno selaku Staff Laboratorium Anatomi Fisiologi Fakultas Farmasi.

10. Sunhaji selaku Laboran di Laboratorium Bahan Teknik Jurusan Teknik Mesin

Universitas Gajah Mada.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 10: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

x

11. Kepada Bardi Adi Mulyono dan Tri Suwarsini selaku Orang Tua yang telah

memberi doa, semangat, dukungan serta membiayai penulis dalam

menyelesaikan kuliah dan skripsi ini.

12. Yuni Suryanti selaku adik yang selalu memotivasi dan mendoakan penulis.

13. Hamdhani Dimas Berniko, Puguh Ratino Prasetya, Era yoska selaku teman

seperjuangan dalam pengerjaan skripsi ini.

14. Eko Romadhoni, Ekin Theophilus Bangun dan Yuga Indrawan selaku teman

yang selalu memberikan dukungan moril dalam pengerjaan skripsi ini.

15. Gloria Elan Deovita yang selalu mendampingi dan memberikan motivasi bagi

penulis.

16. Rekan-rekan mahasiswa Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma

Yogyakarta angkatan 2013.

17. Seluruh Staff pengajar dan karyawan Program Studi Teknik Mesin

Universitas Sanata Dharma Yogyakarta yang telah mendidik dan memberikan

Ilmu Pengetahuan kepada penulis.

18. Serta semua pihak yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu yang telah

membantu dalam penyusunan skripsi ini.

Penulis menyadari bahwa dalam penyelesaian dan penyusunan Tugas Akhir

ini masih banyak kekurangan yang perlu diperbaiki, untuk itu kami mengharapkan

masukan, kritik, dan saran dari berbagai pihak untuk dapat menyempurnakannya.

Semoga Skripsi ini dapat bermanfaat, baik bagi penulis maupun pembaca. Terima

kasih.

Yogyakarta, 11 Juli 2017

Penulis

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 11: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

xi

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ............................................................................................................ i

TITLE COVER .................................................................................................................... ii

HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................................ iii

HALAMAN PERSETUJUAN ........................................................................................... iv

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI .............................................. v

HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ........................................................ vi

INTISARI .......................................................................................................................... vii

ABSTRACT ...................................................................................................................... viii

KATA PENGANTAR ........................................................................................................ ix

DAFTAR ISI ....................................................................................................................... xi

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................................ xiii

DAFTAR TABEL .............................................................................................................. xv

DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................................... xvi

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

1.1 Latar belakang masalah ........................................................................................... 1

1.2 Rumusan masalah.................................................................................................... 4

1.3 Tujuan penelitian ..................................................................................................... 4

1.4 Manfaat penelitian ................................................................................................... 4

1.5 Batasan masalah ...................................................................................................... 5

BAB II DASAR TEORI ...................................................................................................... 6

2.1 Pengertian komposit ................................................................................................ 6

2.2 Penggolongan komposit .......................................................................................... 9

2.3 Komponen bahan komposit................................................................................... 14

2.4 Matrik .................................................................................................................... 15

2.5 Resin epoxy ........................................................................................................... 16

2.6 Fraksi penguat (kayu) ............................................................................................ 16

2.7 Fraksi volume penguat .......................................................................................... 18

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 12: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

xii

2.8 Uji impak ............................................................................................................... 18

2.9 Uji keausan ............................................................................................................ 21

2.10 Koefisien gesek ................................................................................................... 28

2.11 Rem ..................................................................................................................... 30

2.12 Material untuk lapisan rem.................................................................................. 32

2.13 Prinsip dasar pengereman ................................................................................... 33

2.14 Sifat mekanik kampas rem .................................................................................. 33

2.15 Tinjauan pustaka ................................................................................................. 34

BAB III METODOLOGI PENELITIAN .......................................................................... 36

3.1 Skema penelitian ................................................................................................... 36

3.2 Bahan baku pembuatan komposit ......................................................................... 37

3.3 Alat bantu pembuatan komposit............................................................................ 39

3.4 Pembuatan Cetakan ............................................................................................... 45

3.5 Mencetak komposit ............................................................................................... 45

3.6 Pembuatan benda uji komposit ............................................................................. 51

3.7 Pengujian mekanik ................................................................................................ 53

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................................... 57

4.1 Uji keausan ............................................................................................................ 57

4.2 Uji impak ............................................................................................................... 62

4.3 Koefisien gesek ..................................................................................................... 69

4.3 Perbandingan setiap pengujian .............................................................................. 69

BAB V KESIMPULAN ..................................................................................................... 74

KESIMPULAN ........................................................................................................... 74

SARAN ....................................................................................................................... 75

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................. 76

LAMPIRAN ................................................................................................................ 79

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 13: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Kayu ulin ................................................................................................... 3

Gambar 2.1 Komposit partikel .................................................................................... 12

Gambar 2.2 Serat memanjang ..................................................................................... 13

Gambar 2.3 Komposit berlapis ................................................................................... 14

Gambar 2.4 Matrik pada komposit.............................................................................. 14

Gambar 2.5 Reinforcement agent pada komposit ....................................................... 15

Gambar 2.6 Resin epoxy dan hardener ........................................................................ 16

Gambar 2.7 Komponen kimia kayu ............................................................................ 17

Gambar 2.8 Mekanisme alat uji impak ....................................................................... 19

Gambar 2.9 Skematis alat uji impak ........................................................................... 20

Gambar 2.10 Metode pengujian keausan dengan metode Ogoshi ............................. 22

Gambar 2.11 Keausan adhesive ................................................................................. 24

Gambar 2.12 Keausan metode adhesive .................................................................... 24

Gambar 2.13 Kerusakan abrasif ................................................................................. 25

Gambar 2.14 Keausasn metode abrasif ...................................................................... 25

Gambar 2.15 Mekanisme keausan fatik ..................................................................... 26

Gambar 2.16 Mekanisme keausan fatik ketika dilakukan pengujian ......................... 26

Gambar 2.17 Mekanisme keausan oksidasi/korosif ................................................... 27

Gambar 2.18 Mekanisme keausan erosi .................................................................... 27

Gambar 2.19 Mencari koefisien gesek ........................................................................ 29

Gambar 2.20 Sistem rem cakram ............................................................................... 31

Gambar 2.21 Sistem rem tromol ................................................................................ 32

Gambar 3.1 Skematis jalannya penelitian .................................................................. 36

Gambar 3.2 (A) Partikel kayu yang sebelum dioven dan (B)Partikel kayu ulin

yang setelah diarangkan dengan suhu 2000C .............................................................. 37

Gambar 3.3 Resin epoxy dan hardener ....................................................................... 38

Gambar 3.4 Release agent dengan merk mirror glaze .............................................. 39

Gambar 3.5 Oven yang digunakan untuk mengarangkan partikel kayu ulin ............. 40

Gambar 3.6 Timbangan digital .................................................................................. 40

Gambar 3.7 Gelas ukur plastik 1000 ml ..................................................................... 41

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 14: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

xiv

Gambar 3.8 Jangka sorong ......................................................................................... 41

Gambar 3.9 Tembikar dari tanah liat ......................................................................... 42

Gambar 3.10 Kuas pengoles ...................................................................................... 42

Gambar 3.11 Gergaji besi .......................................................................................... 43

Gambar 3.12 Tang penjepit oven ............................................................................... 43

Gambar 3.13 Alat pemotong kaca .............................................................................. 43

Gambar 3.14 Mesin milling ....................................................................................... 44

Gambar 3.15 Mesin skrap .......................................................................................... 44

Gambar 3.16 Cetakan komposit berbahan dasar kaca ............................................... 45

Gambar 3.17 Proses pengadukan resin epoxy dan hardener ...................................... 46

Gambar 3.18 (A) Spesimen benda uji keausan resin, (B) Spesimen benda uji

keausan komposit partikel kayu ulin .......................................................................... 51

Gambar 3.19 Bentuk dan dimensi benda uji impak (ASTM A370) .......................... 52

Gambar 3.20 (A) Spesimen benda uji impak matrik, (B) Spesimen benda uji

impak komposit partikel kayu ulin ............................................................................. 52

Gambar 3.21 Alat uji keausan type mesin Ogoshi High Speed Universal Wear

Testing Machine (type OAT-U) ................................................................................. 53

Gambar 3.22 Pengamatan benda uji dengan mikroskop ............................................ 54

Gambar 3.23 Alat uji impak ....................................................................................... 55

Gambar 3.24 Alat uji gesek ........................................................................................ 56

Gambar 3.25 Pemasangan benda uji dengan pemberat .............................................. 56

Gambar 4.1 (A) Goresan setelah dilakukan uji keausan, (B) Goresan terlihat pada

mikroskop dengan pembesaran 50x ........................................................................... 57

Gambar 4.2 Grafik rata-rata nilai keausan spesifik .................................................... 61

Gambar 4.3 Grafik tenaga patah rata-rata .................................................................. 67

Gambar 4.4 Grafik harga keuletan rata-rata ................................................................ 68

Gambar 4.5 Grafik nilai koefisien gesek .................................................................... 72

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 15: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

xv

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Pengambilan data uji keausan ................................................................. 58

Tabel 4.2 Hasil penghitungan nilai uji keausan spesifik ......................................... 60

Tabel 4.3 Data uji impak spesimen 1 ...................................................................... 63

Tabel 4.4 Data uji impak spesimen 2 ...................................................................... 64

Tabel 4.5 Data uji impak spesimen 3 ...................................................................... 65

Tabel 4.6 Data uji impak rata-rata ........................................................................... 66

Tabel 4.7 Data pengujian dan nilai koefisien gesek ................................................ 71

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 16: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

xvi

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Lembar pengamatan uji impak spesimen 1 .......................................... 79

Lampiran 2 Lembar pengamatan uji impak spesimen 2 ......................................... 80

Lampiran 3 Lembar pengamatan uji impak spesimen 3 ........................................ 81

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 17: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar belakang masalah

Pada saat ini perkembangan dan pembangunan industri otomotif di dunia

sudah semakin pesat. Perkembangan industri otomotif ini meliputi komponen-

komponen pada sepeda motor dengan berbagai macam produk dan merk. Hal ini

menyebabkan persaingan antar produsen untuk menghasilkan mutu produk yang

baik dan berkualitas. Akan tetapi produk yang dihasilkan masih menggunakan

bahan-bahan yang kurang ramah lingkungan. Sebagian besar bahan yang

digunakan merupakan bahan-bahan yang cenderung merusak lingkungan dan

mempengaruhi kesehatan manusia. Hal ini menuntut manusia untuk berfikir maju

serta dapat menemukan dan memberikan terobosan baru untuk mengatasi

permasalahan yang dihadapi oleh banyak perusahaan ini.

Penggunaan bahan asbestos terutama dalam pembuataan kampas rem

merupakan komponen yang kurang ramah lingkungan serta bersifat karsinogenik

bagi kesehatan manusia. Karena asbes sangat berbahaya terutama bagi kesehatan,

maka salah satu alternatif untuk menggantinya dengan menggunakan komposit

berbahan dasar limbah produk alami seperti partikel kayu yang tidak merusak

lingkungan.

Serbuk kayu masih banyak dijumpai pada daerah pedesaan yang di sekitar

rumahnya masih banyak memiliki pohon-pohon maupun di tempat-tempat

penggergajian kayu dan pengrajin perabotan yang berbahan dasar kayu. Menurut

Purwanto dkk, (1994) pada setiap penggergajian kayu dapat menghasilkan 10,6%

limbah serbuk gergaji kayu dari jumlah kayu yang digergaji. Kemudian serbuk

kayu tersebut sebagian besar hanya dibiarkan menumpuk di tempat penggergajian

atau hanya digunakan masyarakat sekitar sebagai bahan bakar memasak pada

tungku tradisional (as cited in Puja, 2011). Pada umumnya pemanfaatan limbah

serbuk kayu ini hanya untuk pembuaatan arang briket oleh produsen rumahan.

Oleh karena itu melalui penelitian ini diharapkan akan memberikan pengetahuan

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 18: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

2

lebih dalam memaksimalkan pemanfaatan limbah serbuk kayu selain digunakan

untuk membuat briket.

Penelitian ini dimaksudkan untuk mencoba menjadikan limbah serbuk kayu

sebagai bahan penguat dalam pembuatan komposit, khususnya pada kayu ulin

yang berasal dari Kalimantan. Sebagai pertimbangan menjadikan serbuk kayu ulin

ini sebagai bahan yang digunakan dalam pembuatan komposit adalah ketersediaan

limbah kayu ulin masih cukup banyak berasal dari pengrajin perabotan dan

penggergajian. Selain itu kayu ulin (Eusideroxylon zwageri) atau biasa disebut

kayu besi adalah salah satu kayu yang terkenal dan terkuat di habitatnya hutan

Kalimantan. Ada berbagai nama daerah untuk ulin, antara lain bulian, bulian

rambai, onglen (Sumatera Selatan), belian, tabulin, telian, tulian dan ulin

(Kalimantan) (Abdurachman, 2011). Ulin termasuk jenis pohon besar yang

tingginya dapat mencapai 50 meter dengan diameter sampai 2 meter. Pohon ulin

umumnya tumbuh pada ketinggian 5 – 400 meter diatas permukaan laut dengan

medan datar sampai miring, tumbuh terpencar atau mengelompok dalam hutan

campuran. Kayu ulin juga tahan terhadap perubahan suhu, kelembaban dan

pengaruh air laut sehingga sifat kayunya sangat berat dan keras.

Martawijaya et al. (1989) menyatakan bahwa kayu ulin sangat kuat dan awet,

dengan kelas kuat I dan kelas awet I. Kayu ulin tahan akan serangan rayap dan

serangga penggerek batang, tahan akan perubahan kelembaban dan suhu serta

tahan pula terhadap air laut. Karena ketahanannya tersebut maka wajar jika

dikatakan kayu ulin, kayu sepanjang masa dan kayu primadona. Kayu ini sangat

sukar dipaku dan digergaji tetapi mudah dibelah. Selanjutnya Departemen

Kehutanan (1992) menyatakan bahwa kayu ulin ini merupakan salah satu jenis

kayu mewah/indah yang masuk dalam daftar jenis pohon untuk ditanam untuk

berbagai tujuan.

Komposit partikel kayu ulin yang berasal dari bahan organik dengan

pengikatnya mengunakan epoxy, diharapkan dapat menjadi salah satu alternatif

pengganti kampas rem sepeda motor di masa depan. Melalui komposit dari

partikel arang kayu ulin ini di masa mendatang dapat mengurangi bahaya akibat

pencemaran lingkungan. Bahan yang digunakan sebagai matrik atau pengikat

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 19: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

3

arang kayu ulin dalam komposit ini adalah resin epoxy. Karena pada resin epoxy

memiliki beberapa keunggulan anatara lain bahan mudah didapat dari pasaran,

tahan terhadap minyak dan korosi serta dalam proses pencampurannya mudah.

Gambar 1.1 berikut ini merupakan potongan kayu ulin.

Gambar 1.1 Kayu ulin

Penelitian ini bertujuan untuk mencoba menjadikan komposit sebagai salah

satu alternatif kampas rem sepeda motor yang ramah lingkungan. Karena

pertumbuhan kendaraan yang semakin meningkat serta aktifitas masyarakat yang

semakin padat dengan menggunakan kendaraan. Kampas rem sebagai salah satu

komponen penting dalam kendaraan maka perlu dicarikan alternatif lain sebagai

bahan pembuatannya yang lebih ramah lingkungan. Bahan–bahan yang digunakan

dalam komposit ini terjangkau dan cukup banyak di pasaran sehingga mudah

didapatkan. Sebagai pertimbangan lain untuk menguranggi penggunaan asbestos

dalam pembuatan kampas rem.

Kampas rem merupakan komponen yang berfungsi memperlambat dan

menghentikan putaran poros, mengendalikan poros dan untuk keselamatan

pengendara sendiri. Kampas rem yang terlalu keras menyebabkan umur drum atau

cakram menjadi pendek, sedangkan jika terlalu lunak maka umur kampas rem

akan pendek. Temperatur kampas rem akan naik akibat gesekan yang terjadi

selama pengereman. Waktu pengereman menentukan temperatur yang timbul

pada kampas rem (Susilo Adi Widayanto, 2008).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 20: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

4

1.2 Rumusan masalah

Berdasarkan latar belakang diatas maka dapat di kemukakan rumusan masalah

sebagai berikut :

1. Seberapa besar pengaruh kadar partikel arang kayu ulin ketika digunakan

sebagai bahan penguat komposit terhadap kekuatan impak?

2. Berapakah koefisien gesek komposit partikel arang kayu ulin?

3. Berapa laju keausan komposit partikel arang arang kayu ulin?

4. Apa pengaruh memberikan variasi penguat terhadap data dari masing-

masing pengujian?

5. Bagaimana hasilnya jika material komposit partikel arang kayu ulin

dibandingkan dengan kampas rem sepeda motor bebek yang sudah ada

dipasaran?

1.3 Tujuan penelitian

Tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini yaitu :

1. Mendapatkan data kekuatan impak komposit arang partikel kayu ulin.

2. Mendapatkan data koefisien gesek komposit partikel arang kayu ulin.

3. Mendapatkan data laju keausan komposit partikel arang kayu ulin.

4. Membandingkan hasil pengujian keausan dan koefisien gesek

komposit arang kayu ulin dengan kampas rem sepeda motor bebek

yang sudah ada di pasaran.

5. Mengetahui pengaruh pemberian variasi fraksi volume penguat 25%,

35%, 45% terhadap masing-masing pengujian.

1.4 Manfaat Penelitian

Penelitian ini diharapkan dapat digunakan sebagai acuan dalam menentukan

jenis arang dari bahan organik yang dapat dipakai untuk memperoleh kekuatan

impak, koefisien gesek dan laju keausan yang diinginkan dari partikel arang kayu

ulin. Selain itu dapat digunakan sebagai refrensi serta menambah informasi dalam

pengembangan pembuatan komposit yang dapat di akses melalui Perpustakaan

Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 21: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

5

1.5 Batasan Masalah

Pada saat penelitian akan ada banyak hal yang dapat mempengaruhi

karakteristik dari komposit ini, maka perlu diberikan batasan-batasan masalah

sebagai berikut:

1. Pengujian yang dilakukan terhadap komposit ini adalah untuk mengetahui

laju keausan, pengujian uji impak, dan pengujian untuk mencari nilai

koefisien gesek.

2. Matrik yang akan digunakan adalah resin epoxy dengan merek dagang

Eposchon.

3. Durasi pengarangan selama 120 menit dengan asumsi panas merata pada

partikel kayu ulin yang ditempatkan didalam sebuah tembikar yang terbuat

dari tanah dengan suhu pengarangan dalam oven 2000C.

4. Dimensi partikel arang kayu ulin yang digunakan dalam komposit ini di

batasi antara 5 mm – 12 mm.

5. Pembuatan komposit menggunakan perbandingan fraksi volume penguat

25%, 35%, dan 45%.

6. Kampas rem sepeda motor bebek digunakan sebagai acuan pembanding

dengan komposit hasil penelitian kami.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 22: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

6

BAB II

DASAR TEORI

2.1 Pengertian komposit

Komposit merupakan gabungan dua bahan atau lebih dengan fase yang

berbeda. Fase pertama disebut dengan matrik, yang berfungsi sebagai pengikat.

Matrik umumnya lebih elastis tetapi mempunyai kekuatan dan kekakuan yang

lebih rendah. Sedangkan fase yang kedua disebut dengan reinforcement yang

memiliki fungsi untuk memperkuat bahan komposit secara keseluruhan.

Reinforcement atau penguat yang mempunyai sifat kurang elastis tetapi lebih kaku

serta lebih kuat. Sehingga melalui pencampuran kedua material yang berbeda

tersebut maka akan membentuk material baru yaitu komposit yang mempunyai

sifat mekanik dan karakteristik yang diinginkan dari material pembentuknya.

Menurut Matthews dkk. (1993), komposit adalah suatu material yang

terbentuk dari kombinasi dua atau lebih material pembentuknya melalui campuran

yang tidak homogen, dimana sifat mekanik dari masing-masing material

pembentuknya berbeda. Dari campuran tersebut akan dihasilkan material

komposit yang mempunyai sifat mekanik dan karakteristik ini yang berbeda dari

material pembentuknya. Material komposit mempunyai sifat dari material

konvensional, pada umumnya dari proses pembuatannya melalui pencampuran

yang tidak homogen, sehingga kita leluasa merencanakan kekuatan material

komposit yang kita inginkan dengan jalan mengatur komposisi dari material

pembentuknya. Komposit merupakan sejumlah sistem multi fasa sifat dengan

gabungan, yaitu gabungan antara bahan matrik atau pengikat dengan penguat.

Kita bisa melihat definisi komposit ini dari beberapa tahap seperti yang telah

dikemukakan oleh Schwartz (1997):

1. Tahap/Peringkat Atas

Suatu bahan yang terdiri dari dua atau lebih atom yang berbeda bisa

dikatakan sebagai bahan komposit. Komposit jenis ini termasuk ke dalam

alloy polimer dan keramik.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 23: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

7

2. Tahap/Peringkat Mikrostruktur

Suatu bahan yang terdiri dari dua atau lebih struktur molekul atau fasa

merupakan suatu komposit. Mengikuti definisi ini banyak bahan yang secara

tradisional dikenal sebagai komposit seperti kebanyakan bahan logam. Contoh

besi keluli yang merupakan alloy multifungsi yang terdiri dari karbon dan

besi.

3. Tahap/Peringkat Makrostruktur

Merupakan gabungan bahan yang berbeda komposisi atau bentuk

mendapatkan suatu sifat atau ciri tertentu. Dengan konstituen gabungan masih

tetap dalam bentuk asal, dimana dapat ditandai secara fisik dan melihatkan

kesan antara muka antara satu sama lain.

Menurut Agarwal dan Broutman, menyatakan bahwa bahan komposit

mempunyai ciri-ciri yang berbeda dan komposisi untuk menghasilkan suatu bahan

yang mempunyai sifat dan ciri tertentu yang berbeda dari sifat dan ciri konstituen

asalnya. Disamping itu konstituen asal masih kekal dan dihubungkan melalui

suatu antar muka. Konstituen-konstituen ini dapat dikenal pasti secara fisikal.

Dengan kata lain, bahan komposit adalah bahan yang heterogen yang terdiri dari

dari fasa tersebar dan fasa yang berterusan. Sehingga dapat disimpulkan bahwa

bahan komposit (atau komposit) adalah suatu jenis bahan baru hasil rekayasa yang

terdiri dari dua atau lebih bahan dimana sifat masing-masing bahan berbeda satu

sama lainnya baik itu sifat kimia maupun fisika dan tetap terpisah dalam hasil

akhir bahan tersebut (bahan komposit). Jika perpaduan ini terjadi dalam skala

makroskopis, maka disebut sebagai komposit. Sedangkan jika perpaduan ini

bersifat mikroskopis (molekular level), maka disebut sebagai alloy (paduan).

Komposit berbeda dengan paduan, untuk menghindari kesalahan dalam

pengertiannya, oleh Van Vlack (1994) menjelaskan bahwa alloy (paduan) adalah

kombinasi antara dua bahan atau lebih dimana bahan-bahan tersebut terjadi

peleburan sedangkan komposit adalah kombinasi terekayasa dari dua atau lebih

bahan yang mempunyai sifat-sifat seperti yang diinginkan dengan cara kombinasi

sistematik pada kandungan-kandungan yang berbeda tersebut.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 24: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

8

Bahan komposit yang diperkuat cukup dikenal pada skala makroskopik.

Contohnya : beton bertulang dan plastik yang diperkuat dengan serat (FRP).

Dalam karakteristiknya komposit mempunyai keunggulan dan juga kekurangan,

menurut (Jones, R.M, 1975: 1) bahan komposit memiliki beberapa keunggulan

yaitu (as cited in Nurun,2013):

1. Bahan komposit mempunyai density yang jauh lebih rendah

dibandingkan dengan bahan konvensional. Ini memberikan implikasi

yang penting dalam konteks penggunaan karena komposit akan

mempunyai kekuatan dan kekakuan spesifik yang lebih tinggi dari

bahan konvensional. Implikasi kedua ialah produk komposit yang

dihasilkan akan mempunyai kerut yang lebih rendah dari logam.

2. Komposit dapat dirancang untuk terhindar dari korosi. Hal ini akan

sangat menguntungkan pemakai pada pemakaian sebagian elemen-

elemen tertentu pada kendaraan bermotor.

3. Bahan komposit dapat menghasilkan penampilan (appearance) dan

kehalusan permukaan yang baik.

4. Dengan bahan komposit dimungkinkan untuk mendapatkan sifat-sifat

yang lebih baik dari keramik, logam, dan polimer.

5. Sifat produk dapat diatur dulu sesuai terapannya.

Selain memiliki beberapa keunggulan, menurut Hadi (2000) bahan

komposit juga memiliki beberapa kekurangan antara lain (as cited in

Swandono,2008):

1. Sifat anisotropik yaitu sifat mekanik bahan dapat berbeda antara lokasi

yang satu dengan lokasi yang lain tergantung arah pengukuran.

2. Banyak bahan pengikat atau matrik komposit terutama polimer dan

termoset cenderung tidak aman terhadap serangan zat-zat kimia atau

larutan tertentu.

3. Untuk beberapa teori komposit, bahan baku dan proses pembuatan

biayanya cukup mahal.

4. Proses pembuatannya relatif sulit dan rumit.

5. Proses pembuatan komposit cukup memakan waktu yang lama.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 25: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

9

2.2 Penggolongan Komposit

2.2.1. Klasifikasi komposit berdasarkan matriknya menurut Schwartz (1997):

1. Komposit matriks-polimer (Polymer Matrix Composite, PMC)

Komposit dengan matriknya dapat berupa resin thermosseting epoxy dan

polyester dengan reinforcing agents berupa fiber. Seperti phenolik dipadukan

dengan serbuk kayu, thermoplastik dipadukan dengan serbuk dan bahan

elastomer atau grafit.

Komposit Matrik Polimer (Polymer Matrix Composite, PMC) ini

memiliki beberapa keunggulan diantaranya yaitu:

a. Biaya pembuatan lebih rendah.

b. Dapat dibuat dengan produksi massal.

c. Ketangguhan baik.

d. Siklus pabrikasi dapat dipersingkat.

e. Kemampuan mengikuti bentuk.

f. Lebih ringan.

Komposit Matrik Polimer merupakan matriks yang paling umum

digunakan. Menurut Surdia, (1985) pada matriks polimer tersebut terbagi

menjadi 2 yaitu:

a. Thermoplastic

Thermoplastic adalah plastic yang dapat dilunakkan berulang kali

(recycle) dengan menggunakan panas. Thermoplastic merupakan polimer

yang akan menjadi keras apabila didinginkan. Thermoplastic meleleh

pada suhu tertentu, melekat mengikuti perubahan suhu dan mempunyai

sifat dapat balik (reversibel) kepada sifat aslinya, yaitu kembali mengeras

bila didinginkan. Contoh dari thermoplastic yaitu Poliester, Nylon 66,

PP, PTFE, PET, Polieter sulfon, PES, dan Polieter eterketon (PEEK).

b. Thermoset

Thermoset tidak dapat mengikuti perubahan suhu (irreversibel).

Apabila sekali pengerasan telah terjadi maka bahan tidak dapat

dilunakkan kembali. Pemanasan yang tinggi tidak akan melunakkan

termoset melainkan akan membentuk arang dan terurai karena sifatnya

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 26: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

10

yang demikian sering digunakan sebagai tutup ketel, seperti jenis-jenis

melamin. Plastik jenis termoset tidak begitu menarik dalam proses daur

ulang karena selain sulit penanganannya juga volumenya jauh lebih

sedikit (sekitar 10%) dari volume jenis plastik yang bersifat

termoplastik. Contoh dari thermoset yaitu Epoksida, Bismaleimida

(BMI), dan Poli-imida (PI).

2. Komposit matrik logam (Metal Matrix Composite, MMC)

Metal Matrix Composites adalah salah satu jenis komposit yang

memiliki matrik logam. Material MMC mulai dikembangkan sejak tahun

1996. Pada mulanya yang diteliti adalah Continous Filamen MMC yang

digunakan dalam aplikasi aerospace. Contoh : Almunium beserta

paduannya, Titanium beserta paduannya, Magnesium beserta paduannya.

Kelebihan MMC dibandingkan dengan PMC yaitu:

a. Transfer tegangan dan regangan yang baik.

b. Ketahanan terhadap temperature tinggi.

c. Tidak menyerap kelembapan.

d. Tidak mudah terbakar.

e. Kekuatan tekan dan geser yang baik.

f. Ketahanan aus dan muai termal yang lebih baik.

g. Mempunyai keuletan yang tinggi.

h. Mempunyai titik lebur yang rendah.

i. Mempunyai densitas yang rendah

Sedangkan kekurangan dari Metal Matrix Composites yaitu:

a. Biayanya mahal.

b. Standarisasi material dan proses yang sedikit.

3. Komposit polimer matriks keramik (Ceramic Matrix Composite,CMC)

Komposit yang merupakan campuran antara logam dengan

keramik seperti karbida wolfram (wolfram carbide). CMC merupakan

material 2 fasa dengan 1 fasa berfungsi sebagai reinforcement dan 1 fasa

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 27: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

11

sebagai matriks, dimana matriksnya terbuat dari keramik. Reinforcement

yang umum digunakan pada CMC adalah oksida, carbide, dan nitrid. Salah

satu proses pembuatan dari CMC yaitu dengan proses DIMOX, yaitu proses

pembentukan komposit dengan reaksi oksidasi leburan logam untuk

pertumbuhan matriks keramik disekeliling daerah filler (penguat). Matrik

yang sering digunakan pada CMC adalah:

a. Gelas anorganic.

b. Keramik gelas.

c. Alumina.

d. Silikon Nitrida

Keuntungan dari Ceramic Matrix Composite (CMC) yaitu:

a. Dimensinya stabil bahkan lebih stabil daripada logam.

b. Sangat tangguh , bahkan hampir sama dengan ketangguhan dari cast

iron.

c. Mempunyai karakteristik permukaan yang tahan aus.

d. Unsur kimianya stabil pada temperature tinggi.

e. Tahan pada temperatur tinggi (creep).

f. Kekuatan & ketangguhan tinggi, dan ketahanan korosi tinggi.

Sedangkan kekurangan dari Ceramic Matrix Composite (CMC)

a. Sulit untuk diproduksi dalam jumlah besar.

b. Relative mahal dan non-cot effective.

c. Hanya untuk aplikasi tertentu

2.2.2. Pengelompokan komposit berdasarkan jenis reinforcement menurut

kilduff (1994) yaitu:

1. Particulated Composites (komposit partikel)

Particulated composites terdiri dari partikel-partikel yang ada dalam

matrik. Material partikel dapat dibuat dari satu jenis ataupun lebih dari satu

jenis material, dan biasanya material partikel ini terbuat dari bahan metal atau

dari bahan non-metal. Jenis-jenis Particulated composites yaitu Partikel

komposit organik dan Partikel komposit non – organik. Dalam

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 28: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

12

pembuatannya, Komposit partikel dapat dibuat dari partikel dan matrik logam

maupun non-logam atau kombinasi keduanya. Seperti pada gambar 2.1

menujukan komposit dengan komposisi penguat partikel.

Gambar 2.1 Komposit partikel

(Sumber: http://dokumen.tips/documents/teori-serat-fiber.html, diakses

tanggal 21 maret 2017)

Komposit merupakan material yang mampu menggantikan logam,

khusunya pada aplikasi penggunaan material dengan berat yang rendah.

Komposit partikel merupakan suatu bahan yang terbentuk dari partikel-

partikel yang tersebar didalam matrik pengikat. Komposit partikel dapat

dirancang untuk mendapatkan sifat mekanik yang baik. Sifat mekanis yang

biasanya ingin didapatkan adalah tahan aus, ulet, tidak mudah pecah, tahan

panas, gaya gesek yang baik, density rendah, dan lainnya. Komposit partikel

dibuat dari partikel matrik logam maupun non-logam atau bisa juga dari

kombinasi dan keduanya.

Keuntungan dari komposit yang disusun oleh reinforcement berbentuk

partikel (Particulate composites) diantaranya:

a. Kekuatan lebih seragam pada berbagai arah.

b. Dapat digunakan untuk meningkatkan kekuatan dan meningkatkan

kekerasan material.

c. Cara penguatan dan pengerasan oleh partikulat adalah dengan

menghalangi pergerakan dislokasi.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 29: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

13

2. Fibrous Composites (komposit serat)

Pada komposit ini bahan penguat yang digunakan adalah serat (dapat

berupa serat organik atau serat sintetik) yang memiliki kekuatan dan

kekakuan lebih besar bila dibandingkan dengan bahan pengikat atau matriks.

Bahan pengikat yang digunakan dapat berupa polymer, logam ataupun

keramik. Agar dapat membentuk produk yang efektif dan baik maka

komponen penguat harus memiliki modulus elastisitas yang lebih tinggi dari

pada matriknya selain itu juga harus ada ikatan permukaan antara komponen

penguat dan matrik.

Penyusunan serat penguat dalam jenis komposit serat ada beberapa

metode, yaitu dengan disusun secara acak, memanjang, dan membentuk

seperti anyaman. Perbedaan cara penyusunan serat akan mempengaruhi sifat

mekanik komposit yang berbeda-beda juga, terutama terhadap kekuatan tarik

dan harga keuletannya. Seperti pada gambar 2.2 menujukan komposit dengan

serat memanjang.

Gambar 2.2 Serat memanjang

(Sumber: http://dokumen.tips/documents/teori-serat-fiber.html, diakses

tanggal 21 maret 2017)

3. Structural Composite Materials (komposit berlapis)

Komposit ini terdiri dari dua atau lebih material yang disusun berlapis-

lapis. Pelapisan ini bertujuan unutuk mendapatkan sifat-sifat yang baru

seperti kekuatan, kekakuan, ketahanan korosi, sifat termal juga untuk

penampilan yang lebih atraktif. Seperti pada gambar 2.3 menujukan komposit

dengan komposisi penguat berlapis.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 30: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

14

Gambar 2.3 Komposit berlapis

(Sumber: http://dokumen.tips/documents/teori-serat-fiber.html, diakses

tanggal 21 maret 2017)

2.3 Komponen bahan komposit

Penelitian yang dilakukan penulis didasari oleh teori komposit partikel.

Komposit partikel ini menggunakan partikel kayu ulin yang diarangkan kemudian

baru bisa dipergunakan sebagai penguat. Matrik yang digunakan dalam penelitian

ini yaitu matrik epoxy yang berguna sebagai bahan pengikat. Dari hasil penelitian

dengan melakukan beberapa pengujian terhadap benda komposit ini diharapkan

dapat menghasilkan kampas rem yang ramah lingkungan, karena menggunakan

bahan organik sebagai bahan penguatnya.

Bahan komposit merupakan penggabungan dua macam bahan atau lebih

yaitu matrik dan reinforcement agent. Penguat reinforcement agent ini dapat

disisipkan ke dalam matrik tetapi tidak larut dalam matrik. Matrik pada komposit

dapat berbentuk logam, keramik dan polimer. Seperti pada gambar 2.4

menunjukan bentuk matrik pada komposit.

Gambar 2.4 Matrik pada komposit

(Sumber: https://www.slideshare.net/restuputraku5/komposit-4563338,

diakses tanggal 21 maret 2017)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 31: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

15

Sedangkan reinforcement agent pada komposit dapat berbentuk fiber

(serat), partikel dan flake. Reinforcement (penguat) yang berfungsi sebagai

penanggung beban utama pada komposit. Pada gambar 2.5 menunjukan

perbedaan dari masing-masing reinforcement agent.

Gambar 2.5 Reinforcement agent pada komposit

(Sumber: https://yudiprasetyo53.wordpress.com/2012/05/18/komposit-

aluminium-untuk-aplikasi-tegangan-tinggi/, diakses tanggal 21 maret 2017)

2.4 Matrik

Matrik dalam komposit berfungsi sebagai bahan pengikat serat menjadi

sebuah unit struktur, melindungi dari perusakan eksternal, meneruskan atau

memindahkan beban eksternal pada bidang geser antara serat dan matrik,

sehingga matrik dan serat saling berhubungan. Matrik merupakan komponen

penyusun komposit dengan jenis yang bermacam-macam. Matrik pada umumnya

terbuat dari bahan yang lunak dan liat. Polimer plastik merupakan bahan umum

yang biasa digunakan. Polimer adalah bahan matrik yang tidak dapat menerima

suhu tinggi. Poliester, vinillester dan epoksi adalah beberapa jenis bahan polimer

termoset yaitu mempunyai sifat dapat memadat bila dipanaskan pada tekanan

tertentu dan tidak dapat dilelehkan kembali. Resin polyester tak jenuh adalah

bahan matrik thermosetting yang paling luas dalam penggunaan sebagai matrik

pengikat plastik, dari bagian yang menggunakan proses pengerjaan yang sangat

sederhana sampai produk yang dikerjakan dengan proses menggunakan cetakan

mesin (Kilduff, 1994).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 32: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

16

2.5 Resin epoxy

Epoxy adalah bahan yang terdiri dari dua komponen yaitu resin dan

hardener bila dicampur dengan perbandingan yang tepat akan menghasilkan

massa yang padat dan dapat melekat dengan baik pada logam, kulit, kayu maupun

beton. Karakteristik epoxy yaitu ringan dan tidak menimbulkan tegangan, tahan

bahan kimia dan tahan korosi, tahan minyak, kuat tapi dapat dimesin dan dicat,

mudah pemakaiannya dan tak perlu panas, kurang tahan temperatur tinggi, kurang

tahan benturan. Jenis epoxy ini dapat diperkuat dengan logam, keramik,

bermacam-macam serat atau partikel (Surdia, 1995:258). Seperti pada gambar 2.6

merupakan contoh resin epoxy dan hardener.

Gambar 2.6 Resin epoxy dan hardener

Kekerasan dan keuletan dapat ditentukan dengan mengatur perbandingan

antara resin dan hardener serta proses pengeringannya, epoxy kebanyakan dipakai

untuk perbaikan peralatan dari logam, perawatan mesin, perekat bagi logam yang

tidak boleh dilas. Keistimewaan lain yaitu mempunyai sifat susut yang sangat

rendah, tahan tekanan, erosi dan abrasi (Surdia, 1995:258).

2.6 Fraksi penguat (kayu)

Fraksi penguat dalam penelitian ini menggunakan partikel kayu ulin. Kayu

banyak digunakan dan meskipun rumit, struktur dan sifat-sifatnya telah dikenal.

Kayu adalah bahan teknik yang sangat penting. Perbandingan kekuatan-berat

tinggi, kayu mudah diproses dan dibentuk, kayu merupakan bahan yang dapat

diperbaharui, mempunyai sifat yang mengarah dan harus kita perhatikan sewaktu

akan digunakan. Untuk memahami sifat kayu, kita harus mempelajari strukturnya.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 33: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

17

Kayu adalah komposit polimerik alamiah, molekul polimerik utamanya adalah

selulosa. Karena selulosa isolatik dan tidak mempunyai cabang, jadi kristalinitas

tertentu. Kayu terdiri dari komposisi selulosa 50% dan lignin 10%-30%. Pada

gambar 2.7 berikut ini merupakan ilustrasi penyebaran komposisi dari kayu.

Gambar 2.7 Komponen kimia kayu

(Sumber: https://www.slideshare.net/edysmartnow/ilmu-kayu-komponen-

kimia-kayu-vi, diakses tanggal 21 maret 2017)

Serbuk kayu memiliki kelebihan sebagai filler dibandingkan dengan filler

mineral seperti mika, kalsium karbonat, dan talk yaitu (Iswantoro,2008):

1. Temperature proses lebih rendah (kurang dari 4000F) dengan demikian

mengurangi biaya energi.

2. Dapat terdegradasi secara alami.

3. Berat jenisnya jauh lebih rendah, sehingga biaya per volume lebih murah.

4. Gaya geseknya rendah sehingga tidak merusak peralatan pada proses

pembuatan.

5. Berasal dari sumber yang dapat diperbarui.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 34: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

18

2.7 Fraksi volume penguat

Fraksi volume adalah aturan perbandingan untuk pencampuran volume

serat/serbuk/partikel dan volume matrik bahan pembentuk komposit terhadap

volume total komposit. Penggunaan istilah fraksi volume mengacu pada jumlah

prosentase (%) volume bahan penguat atau reinforcement yang kita gunakan

dalam proses pembuatan komposit. Pada komposit yang menggunakan matrik

epoxy, pencampuran resin dan katalis (hardener) menggunakan perbandingan 1 : 1

volume keduanya. Jika persentase matrik dinyatakan dengan Vm, dan persentase

reinforcing Vr, maka persamaan untuk mencari Vcomposit dapat dituliskan sebagai

berikut (Swandono, 2008):

mrcomposit VVV (2.1)

2.8 Uji impak

Material mungkin mempunyai kekuatan tarik tinggi tetapi tidak tahan akan

beban kejut. Untuk itu perlu dilakuakan uji ketahanan impak dengan ketahanan

impak biasanya diukur dengan uji impak Izod atau charpy terhadap benda uji

bertakik atau tanpa takik. Pada pengujian ini beban diayunkan dari ketinggian

tertentu dan mengenai benda uji, kemudian diukur energi didipasi pada patahan.

Pengujian ini bermanfaat untuk memperlihatkan penurunan keuletan dan kekuatan

impak material. Jika energi/tenaga patah dinyatakan dalam W, besar sudut pada

saat palu akan dilepaskan tanpa benda uji dinyatakan dalam α, sudut yang

dibentuk palu setelah mematahkan benda uji dinyatakan dalam β, berat

pendulum/palu dinyatakan dalam G dan jarak titik putar palu sampai titik berat

palu dinyatakan dalam R (0.3948 meter). Maka persamaan untuk mencari W

dapat dituliskan sebagai berikut (Modul Praktikum Teknik Mesin USD) :

)()cos(cos. jouleRGW (2.2)

Dengan keterangan:

W = Energi patah.

G = Berat pendulum/massa dikalikan percepatan gravitasi (N).

R = Panjang jari-jari/radius pendulum(mm).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 35: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

19

α = Sudut ayun awal/sudut yang di bentuk pendulum tanpa beban(tanpa benda

uji).

β = Sudut ayun/sudut akhir di bentukpendulum setelah mematahkan benda uji.

Pengujian ini berguna untuk melihat efek-efek yang ditimbulkan oleh

adanya takikan, bentuk takikan, temperatur, dan faktor-faktor lainnya. Impact test

bisa diartikan sebagai suatu tes yang mengukur kemampuan suatu bahan dalam

menerima beban tumbuk yang diukur dengan besarnya energi yang diperlukan

untuk mematahkan spesimen dengan ayunan sebagaimana ditunjukkan pada

gambar 2.8 berikut ini :

Gambar 2.8 Mekanisme alat uji impak

(Sumber: http://teknikdesaindanmanufaktur.blogspot.co.id/2014/10/, diakses

tanggal 21 Maret 2017)

Uji impak ini membutuhkan tenaga untuk mematahkan benda uji dengan

sekali pukul, alat pukul yang digunakan berupa sebuah palu dengan berat tertentu

yang dijatuhkan dengan cara dilepaskan dari sudut 1500 (α) dan sisi pisau pada

palu mengenai benda uji berbentuk persegi panjang dengan ukuran 10 x 10 mm,

panjang 55 mm dan takikan 2 mm serta sudut takikan 450 (menurut ASTM 370).

Karena pukulan tersebut benda uji akan patah, kemudian palu akan berayun

kembali membentuk sudut (β) hasil dari keliatan benda uji. Pada gambar 2.9

berikut ini skematis alat uji impak.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 36: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

20

Gambar 2.9 Skematis alat uji impak

(sumber: https://danidwikw.wordpress.com/2010/12/17/pengujian-impak-

dan-fenomena-perpatahan/, diakses tanggal 21 Maret 2017)

Pada pengujian impak ini banyaknya energi yang diserap oleh bahan untuk

terjadinya perpatahan merupakan ukuran ketahanan impak atau ketangguhan

bahan tersebut. Pada gambar 2.8 dan gambar 2.9 diatas dapat dilihat bahwa

setelah benda uji patah akibat deformasi, bandul pendulum menunjukan ayunan

hingga posisi h’. Suatu material dikatakan tangguh bila memiliki kemampuan

menyerap bebean kejut yang besar tanpa terjadinya retak atau terdeformasi

dengan mudah. Pada pengujian impak, energi yang diserap oleh benda uji

biasanya dinyatakan dalam satuan Joule dan dibaca langsung pada skala (dial)

penunjuk yang telah dikalibrasi yang terdapat pada mesin penguji. Persamaan

untuk mencari harga impak dapat di tuliskan sebagai berikut (Modul Praktikum

Teknik Mesin USD):

)/( 2mmjoulepatahanpenampangLuas

patahTenagaimpakrgaHa (2.3)

Dengan keterangan:

Luas penampang patahan = lebar dikalikan tinggi permukaan patahan setelah

dilakukan pengujian (mm).

Tenaga Patah = Tenaga untuk mematahkan benda uji dalam sekali pukul (joule).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 37: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

21

2.9 Uji keausan

Suatu komponen struktur dan mesin agar berfungsi dengan baik

sebagaimana mestinya sangat tergantung pada sifat-sifat yang dimiliki material.

Material yang tersedia dan dapat digunakan oleh para Engineer sangat beraneka

ragam, seperti logam, polimer, keramik, gelas, dan komposit. Sifat yang dimiliki

oleh material terkadang membatasi kinerjanya. Namun demikian, jarang sekali

kinerja suatu material hanya ditentukan oleh satu sifat, tetapi lebih kepada

kombinasi dari beberapa sifat. Salah satu contohnya adalah ketahanan-aus (wear

resistance) merupakan fungsi dari beberapa sifat material(kekerasan, kekuatan,

dll), friksi serta pelumasan. Oleh sebab itu penelaahan subyek ini yang dikenal

dengan nama ilmu Tribologi. Keausan dapat didefinisikan sebagai rusaknya

permukaan padatan, umumnya melibatkan kehilangan material yang progresif

akibat adanya gesekan(friksi) antar padatan. Keausan bukan merupakan sifat dasar

material, melainkan respon material terhadap sistem luar(kontak permukaan).

Pengujian keausan dapat dilakukan dengan berbagai macam metode dan teknik,

yang semuanya bertujuan untuk mensimulasikan kondisi keausan aktual

(Surdia,1995).

Pada penelitian ini akan digunakan metode Ogoshi dimana benda uji

memperoleh beban gesek dari cincin yang berputar (revolving disc). Pembebanan

gesek ini akan menghasilkan kontak antar permukaan yang berulang ulang yang

pada akhirnya akan mengambil sebagian material pada permukaan benda uji.

Besarnya jejak permukaan dari material tergesek itulah yang dijadikan dasar

penentuan tingkat keausan pada material. Semakin besar dan dalam jejak keausan

maka semakin tinggi volume material terkelupas dari benda uji. Pada pengujian

ini skematis dari kontak permukaan antara revolving disc dan benda uji dapat

diilustrasikan pada gambar 2.10 berikut :

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 38: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

22

Gambar 2.10 Metode pengujian keausan dengan metode ogoshi

(Sumber: https://ftkceria.files.wordpress.com/2012/04/uji-keausan.jpg,

diakses tanggal 21 Maret 2017)

Dengan keterangan:

Po : Beban (Kg).

h : Kedalaman bekas injakan (mm).

r : jari- jari revolving disk (10,85 mm).

b : Lebar bekas injakan (mm).

B : Tebal revolving disk (mm).

ω : Kecepatan putar (1430 rpm).

Untuk mengetahui besarnya volume material yang terabrasi maka dapat

diketahui dengan rumus berikut (Modul Praktikum Pengujian Keausan Teknik

Mesin UGM):

)(12

. 33

mmr

bBWs (2.4)

Dengan keterangan:

B = tebal revolving disc (mm).

r = jari-jari disc (mm).

b = lebar celah material yang terabrasi (mm).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 39: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

23

Laju keausan dapat ditentukan sebagai perbandingan volume terabrasi

dengan jarak luncur (Modul Praktikum Pengujian Keausan Teknik Mesin UGM):

sec)/(.12

. 3

mmxr

bB

x

wV (2.5)

Dengan keterangan:

V = Laju keausan (m/sec).

W = Volume terabrasi (mm3).

X = jarak luncur (mm).

Untuk mengetahui nilai keausan spesifik dapat diketahui melalui rumus berikut:

)/(..8

. 23

kgmmlopor

bBWs (2.6)

(Modul Praktikum Pengujian Keausan Teknik Mesin UGM)

Dengan keterangan:

B = lebar piringan pengaus (mm).

Bo = lebar keausan pada benda uji (mm).

r = jari-jari piringan pengaus (mm).

Po = gaya tekan pada proses keausan berlangsung (Kg).

lo = jarak tempuh pada proses pengausan (mm).

Ws = harga keausan spesifik (mm2/kg).

Sebagaimana telah disebutkan pada bagian pengantar, material jenis

apapun akan mengalami keausan dengan mekanisme yang beragam, yaitu keausan

adhesive, keausan abrasive, keausan fatik dan keausan oksidasi. Berikut ini

merupakan penjelasan ringkas dari mekanisme-mekanisme tersebut

https://ftkceria.files.wordpress.com/2012/04/uji-keausan, diakses tanggal 21 maret

2017 :

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 40: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

24

1. Keausan adhesive (Adhesive wear)

Terjadi bila kontak permukaan dari dua material atau lebih mengakibatkan

adanya perlekatan satu sama lainnya (adhesive) serta deformasi plastis dan pada

akhirnya terjadi pelepasan/pengoyakan salah satu material seperti di perlihatkan

pada gambar 2.11 dan 2.12 berikut:

Gambar 2.11 Keausan adhesive

(Sumber: https://ftkceria.files.wordpress.com/2012/04/uji-keausan.jpg, diakses

tanggal 21 maret 2017)

Gambar 2.12 Keausan metode adhesive

(Sumber: https://ftkceria.files.wordpress.com/2012/04/uji-keausan.jpg, diakses

tanggal 21 maret 2017)

Faktor-faktor yang menyebabkan adhesive wear:

a. Kecenderungan dari material yang berbeda untukmembentuk larutan padat

atau senyawa intermetalik.

b. Kebersihan permukaan.

Jumlah wear debris akibat terjadinya aus melalui mekanisme adhesif ini dapat

dikurangi dengan cara ,antara lain :

a. Menggunakan material keras.

b. Material dengan jenis yang berbeda, misal berbedastruktur kristalnya.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 41: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

25

2. Keausan Abrasif (Abrasive wear)

Terjadi bila suatu partikel keras (asperity) dari material tertentu meluncur

pada permukaan material lain yang lebih lunak sehingga terjadi penetrasi atau

pemotongan material yang lebih lunak, seperti diperlihatkan pada gambar 2.13.

Tingkat keausan pada mekanisme ini ditentukan oleh derajat kebebasan (degree of

freedom) partikel keras atau asperity tersebut. Sebagai contoh partikel pasir silica

akan menghasilkan keausan yang lebih tinggi ketika diikat pada suatu permukaan

seperti pada kertas amplas, dibandingkan bila pertikel tersebut berada di dalam

sistem slury. Pada kasus pertama, partikel tersebut kemungkinan akan tertarik

sepanjang permukaan dan akhirnya mengakibtakan pengoyakan. Sementara pada

kasus terakhir, partikel tersebut mungkin hanya berputar (rolling) tanpa efek

abrasi. Faktor yang mempengaruhi ketahanan material terhadap abrasive wear

antara lain:

a. Material hardness

b. Kondisi struktur mikro

c. Ukuran abrasif

d. Bentuk abrasif

Bentuk kerusakan permukaan akibat abrasive wear, antara lain :

1. Scratching

2. Scoring

3. Gouging

Gambar 2.13 Kerusakan abrasif

(Sumber: https://ftkceria.files.wordpress.com/2012/04/uji-keausan.jpg, diakses

tanggal 21 maret 2017)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 42: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

26

Gambar 2.14 Keausasn metode abrasif

(Sumber: https://ftkceria.files.wordpress.com/2012/04/uji-keausan.jpg, diakses

tanggal 21 maret 2017)

Keausan abrasif hanya satu interaksi, sementara pada keausan fatik

dibutuhkan interaksi multi. Keausan ini terjadi akibat interaksi permukaan yang

mengalami beban berulang akan mengarah pada pembentukan retak-retak mikro.

Retak-retak mikro tersebut pada akhirnya menyatu dan menghasilkan

pengelupasan material. Tingkat keausan sangat bergantung pada tingkat

pembebanan. Gambar 2.15 memberikan skematis mekanisme keausan fatik:

Gambar 2.15 Mekanisme keausan fatik

(Sumber: https://ftkceria.files.wordpress.com/2012/04/uji-keausan.jpg, diakses

tanggal 21 maret 2017)

Gambar 2.16 Mekanisme keausan fatik ketika dilakukan pengujian

(Sumber: https://ftkceria.files.wordpress.com/2012/04/uji-keausan.jpg, diakses

tanggal 21 maret 2017)

Kondisi A Kondisi B

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 43: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

27

3. Keausan Oksidasi/Korosif (Corrosive wear)

Proses kerusakan dimulai dengan adanya perubahan kimiawi material di

permukaan oleh faktor lingkungan. Kontak dengan lingkungan ini menghasilkan

pembentukan lapisan pada permukaan dengan sifat yang berbeda dengan material

induk. Sebagai konsekuensinya, material akan mengarah kepada perpatahan

interface antara lapisan permukaan dan material induk dan akhirnya seluruh

lapisan permukaan itu akan tercabut. Mekanisme terjadinya keausan oksidasi

dapat dilihat melalui Gambar 2.17 berikut ini:

Gambar 2.17 Mekanisme keausan oksidasi/korosif

(Sumber: https://ftkceria.files.wordpress.com/2012/04/uji-keausan.jpg, diakses

tanggal 21 maret 2017)

4. Keausan Erosi (Erosion wear)

Proses erosi disebabkan oleh gas dan cairan yang membawa partikel

padatan yang membentur permukaan material. Jika sudut benturannya kecil,

keausan yang dihasilkan analog dengan abrasive. Namun, jika sudut benturannya

membentuk sudut gaya normal (900), maka keausan yang terjadi akan

mengakibatkan brittle failure pada permukaannya, skematis pengujiannya seperti

terlihat pada gambar 2.18 di berikut ini:

Gambar 2.18 Mekanisme keausan erosi

(Sumber: https://ftkceria.files.wordpress.com/2012/04/uji-keausan.jpg, diakses

tanggal 21 maret 2017)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 44: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

28

2.10 Koefisien gesek

Menurut Sukamto (2012), rem bekerja dengan berdasar gaya gesek antara

disk atau drum dengan kampas rem. Gaya gesek merpakan akumulasi interaksi

mikro antar kedua permukaan yang saling bersentuhan. Gaya-gaya yang bekerja

antara lain gaya elektrostatik pada permukan yang halus akan menyebabkan gaya

gesek (atau tepatnya koefisien gesek) menjadi lebih kecil nilainya dibandingkan

dengan permukaan yang kasar. Akan tetapi pada saat ini tidak lagi demikian,

konstruksi mikro(nano lebih tepatnya) pada permukaan benda dapat menyebabkan

gesekan menjadi minimum, bahkan cairan tidak lagi dapat membasahi (efek

lotus). Gaya gesek statis adalah gesekan antara dua benda padat yang tidak

bergerak relatif satu sama lainnya. Gesekan statis dapat mencegah benda

meluncur ke bawah pada bidang miring.

Koefisien gesek statis umumnya dinotasikan dengan s dan padaumumnya

lebih besar dari koefisien gesek kinetis. Gaya gesek statis dihasilkan dari sebuah

gaya yang diaplikasikan tepat sebelum benda tersebut bergerak. Gaya gesekan

maksimum antara dua permukaan sebelum gerakan terjadi adalah hasil dari

koefisien gesek statis atau dinotasikan dengan s dikalikan dengan gaya normal

atau dinotasikan dengan N maka persamaan untuk mencari gaya gesek statis fs

dapat dituliskan sebagai berikut (Swandono, 2008) :

Nf ss (2.6)

gmF b (2.7)

Benda mulai bergerak pada saat F≥fs (Swandono, 2008)

sfF (2.8)

Ngm sb

gmgm asb

a

bs

m

m

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 45: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

29

Dengan keterangan:

N = Gaya normal.

mb =massa benda uji ditambah pemberat

ma =massa air(bandul)

µs = koefisien gesek

Ketika tidak ada gerakan yang terjadi, gaya gesek dapat memiliki nilai dari

nol hingga gaya gesek maksimum. Setiap gaya yang lebih kecil dari gaya gesek

maksimum yang berusaha untuk menggerakan salah satu benda akan dilawan oleh

gaya gesekan yang setara dengan besar gaya tersebut namun berlawanan arah.

Setiap gaya yang lebih besar dari gaya gesek maksimum akan menyebabkan

gerakan terjadi. Setelah gerakan terjadi, gaya gesekan statis tidak lagi dapat

digunakan untuk menggambarkan kinetika benda, sehingga digunakan gaya gesek

kinetis (Sukamto, 2012).

Gaya gesekan ini terjadi jika dua buah benda bergesekan, yaitu permukaan

kedua benda bersinggungan waktu benda yang satu bergerak terhadap benda yang

lain. Benda yang satu melakukan gaya pada benda yang lain sejajar dengan

permukaan singgung dan dengan arah berlawanan terhadap gerak benda yang lain.

Gaya gesekan dapat juga terjadi jika, gaya-gaya gesekan selalu melawan gerak

bahan meskipun tidak ada gerak relatif antara dua benda yang bersinggungan.

Gaya-gaya gesekan yang bekerja antara dua permukaan yang berada dalam

keadaan diam relatif satu dengan lainnya disebut gaya-gaya gesekan static. Gaya

gesekan static fs, dihubungkan dengan gaya normal (N) yang bekerja pada benda

itu. Pada gambar 2.19 menunjukan cara mencari koefisien gesek.

Gambar 2.19 Mencari koefisien gesek (Swandono, 2008)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 46: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

30

2.11 Rem

Rem adalah sebuah peralatan dengan memakai tahanan gesek buatan yang

diterapkan pada sebuah mesin berputar agar gerakan mesin berhenti. Rem

menyerap energi kinetik dari bagian yang bergerak. Energi yang diserap oleh rem

berubah dalam bentuk panas. Panas ini akan menghilang dalam lingkungan udara

supaya pemanasan yang hebat dari rem tidak terjadi. Desain atau kapasitas dari

sebuah rem tergantung pada faktor-faktor berikut ini (Zainuri, 2010) (as cited in

K.M. Jossy,2011) :

a. Tekanan antara kampas rem dengan permukaan bidang pengereman.

b. Koefisien gesek antara kampas rem dengan bidang pengereman.

c. Kecepatan keliling dari teromol rem.

d. Luas proyeksi permukaan gesek (bidang gesek).

e. Kemampuan kampas rem untuk menyerap panas yang ditimbulkan oleh

gesekan.

Perbedaan fungsi utama antara sebuah clutch (kopling tak tetap) dan

sebuah rem adalah bahwa clutch digunakan untuk mengatur/menjaga penggerak

dan yang digerakan secara bersama-sama, sedangkan rem digunakan untuk

menghentikan sebuah gerakan atau mengatur putaran (Zainuri, 2010).

Menghentikan laju suatu kendaraan dapat dilakukan dengan beberapa cara,

antara lain dengan menggunakan alat pengereman seperti rem cakram maupun

rem tromol, tetapi ada cara lain yang dapat digunakan untuk menghentikan laju

kendaraan yaitu dengan menggunakan bantuan engine brake. Prinsipnya dengan

menurunkan gigi persneling pada gigi yang lebih rendah akan memberikan efek

pengereman, meskipun tidak sekuat jika dilakukan dengan rem. Biasanya engine

brake digunakan untuk membantu meringankan kerja dari rem. Alat pengereman

dari suatu kendaraan dibedakan menjadi dua jenis yaitu tipe drum/tromol dan

tipe piringan/cakram (Sen, 2008) :

1. Rem Cakram

Rem cakram terdiri dari piringan yang dibuat dari logam, piringan

logam ini akan dijepit oleh kanvas rem cakram (brake pad) yang didorong

oleh sebuah torak yang ada dalam silinder roda. Untuk menjepit piringan ini

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 47: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

31

diperlukan tenaga yang cukup kuat. Guna untuk memenuhi kebutuhan

tenaga ini, pada rem cakram dilengkapi dengan sistem hydraulic, agar dapat

menghasilkan tenaga yang cukup kuat. Sistem hydraulic terdiri dari master

silinder, silinder roda, reservoir untuk tempat oli rem dan komponen

penunjang lainnya. Pada kendaraan roda dua, ketika handel rem ditarik,

bubungan yang terdapat pada handel rem akan menekan torak yang terdapat

dalam master silinder. Torak ini kan mendorong oli rem ke arah saluran oli,

yang selanjutnya masuk ke dalam ruangan silinder roda. Pada bagian torak

sebelah luar dipasang kanvas atau brake pad, brake pad ini akan menjepit

piringan metal dengan memanfaatkan gaya/tekanan torak ke arah luar yang

diakibatkan oleh tekanan oli rem tadi(Sen, 2008). Sistem rem cakram

terlihat pada gambar 2.20 berikut ini:

Gambar 2.20 Sistem rem cakram

(sumber:http://famolahx.blogspot.co.id201106prinsip-rem-cakram.html,

diakses tanggal 25 Maret 2017)

2. Rem Tromol

Tipe drum, rem ini terdiri dari sepasang kampas rem yang terletak

pada piringan yang tetap (tidak ikut berputar bersama roda), dan drum yang

berputar bersama roda. Dalam operasinya setiap kampas rem akan bergerak

radial menekan drum sehingga terjadi gesekan antara drum dan kampas

rem. Pada rem tromol, penghentian atau pengurangan putaran roda

dilakukan dengan adanya gesekan antara kampas rem dengan tromolnya.

Pada saat tuas rem tidak ditekan kampas rem dengan tromol tidak saling

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 48: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

32

kontak. Tromol rem berputar bebas mengikuti putaran roda, tetapi pada saat

tuas rem ditekan lengan rem memutar cam pada sepatu rem sehingga

kampas rem menjadi mengembang dan bergesekan dengan tromolnya.

Akibatnya putaran tromol dapat ditahan atau dihentikan (Sen, 2008).

Gambar 2.21 berikut ini merupakan sistem rem drum/tromol:

Gambar 2.21 Sistem rem tromol

(Sumber: http://yudaapriady7.blogspot.co.id201412laporan-prakerin-

membahas-mengenai-rem.html, diakses tanggal 25 Maret 2017)

Rem drum mempunyai kelemahan kalau terendam air, tidak dapat

berfungsi dengan baik karena koefisen gesek berkurang secara nyata/banyak. Oleh

karena itu mulai ditinggalkan dalam dunia otomotif dan mengantinya dengan rem

cakram.

2.12 Material untuk lapisan rem

Material yang digunakan untuk lapisan rem harus mempunyai ciri-ciri

sebagai berikut (Zainuri, 2010):

a. Mempunyai koefisien gesek yang tinggi.

b. Mempunyai laju keausan yang rendah.

c. Mempunyai tahanan panas yang tinggi.

d. Mempunyai kapasitas disipasi panas yang tinggi.

e. Mempunyai koefisien ekspansi termal yang rendah.

f. Mempunyai kekuatan mekanik yang mencukupi.

g. Tidak dipengaruhi oleh moisture (embun) dan oil (minyak).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 49: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

33

2.13 Prinsip dasar pengereman

Pada setiap kendaraan bermotor kemampuan sistem pengereman menjadi

sesuatu yang sangat penting karena dapat mempengaruhi keselamatan kendaraan

tersebut. Semakin tinggi kemampuan kendaraan tersebut untuk melaju maka

diperlukan sistem pengereman yang lebih handal dan optimal untuk menghentikan

atau memperlambat laju kendaraan tersebut. Untuk mencapainya, diperlukan

perbaikan – perbaikan dalam system pengereman. Sistem rem yang baik adalah

sistem rem yang apabila dilakukan pengereman baik dalam kondisi apapun

pengemudi tetap dapat mengendalikan arah dari laju pengereman. Sistem rem

dalam teknik otomotif adalah suatu sistem yang berfungsi untuk

(http://id.wikipedia.org/wiki/Rem, diakses tanggal 25 Maret 2017):

a. Mengurangi kecepatan kendaraan.

b. Menghentikan kendaraan yang sedang berjalan.

c. Menjaga agar kendaraan tetap berhenti

2.14 Sifat mekanik kampas rem

Masing-masing tipe sepeda motor memiliki bentuk serta kualitas bahan

kampas rem khusus. Secara umum bagian-bagian kampas rem terdiri dari daging

kampas (bahan friksi), dudukan kampas (body brake shoe) dan 2 buah spiral. Pada

aplikasi sistem pengereman otomotif yang aman dan efektif, bahan friksi harus

memenuhi persyaratan minimum mengenai unjuk kerja, noise dan daya tahan.

Bahan rem harus memenuhi persyaratan keamanan, ketahanan dan dapat

mengerem dengan halus. Selain itu juga harus mempunyai koefisien gesek yang

tinggi, keausan kecil, kuat, tidak melukai permukaan roda dan dapat menyerap

getaran.

Sifat mekanik menyatakan kemampuan suatu bahan (seperti komponen

yang terbuat dari bahan tersebut) untuk menerima beban/gaya/energi tanpa

menimbulkan kerusakan pada bahan/komponen tersebut. Sering kali bila suatu

bahan mempunyai sifat mekanik yang baik tetapi kurang baik pada sifat yang lain,

maka diambil langkah untuk mengatasi kekurangan tersebut dengan berbagai cara

yang diperlukan. Untuk mendapatkan standar acuan tentang spesifikasi teknik

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 50: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

34

kampas rem, maka nilai kekerasan, keausan, bending dan sifat mekanik lainnya

harus mendekati nilai standar keamanannya. Adapun persyaratan teknik dari

kampas rem komposit yakni (www.stopcobrake.com/en/file/en.pdf/SAEJ661) (as

cited in Pratama, 2011):

a. Untuk nilai kekerasan sesuai standar keamanan 68 – 105 (Rockwell R).

b. Ketahanan panas 360 0C, untuk pemakaian terus menerus sampai dengan

250 0C.

c. Nilai keausan kampas rem adalah (5 x 10-4 - 5 x 10-3 mm2/kg).

d. Koefisien gesek 0,14 – 0,27.

e. Massa jenis kampas rem adalah 1,5 – 2,4 gr/cm3 .

f. Konduktivitas thermal 0,12 – 0,8 W.m.°K.

g. Tekanan Spesifiknya adalah 0,17 – 0,98 joule/g.°C.

h. Kekuatan geser 1300 – 3500 N/cm2.

i. Kekuatan perpatahan 480 – 1500 N/cm2.

2.15 Tinjauan pustaka

Widayanto, (2008) kampas rem merupakan komponen yang berfungsi

memperlambat dan menghentikan putaran poros, mengendalikan poros dan untuk

keselamatan pengendara sendiri. Kampas rem yang terlalu keras menyebabkan

umur drum atau cakram menjadi pendek, sedangkan jika terlalu lunak maka umur

kampas rem akan pendek. Temperatur kampas rem akan naik akibat gesekan yang

terjadi selama pengereman. Waktu pengereman menentukan temperatur yag

timbul pada kampas rem (as cited in Sukamto, 2013).

Menurut Ahmad Multazam, Achmad Zainuri dan Sujita Kampas rem akan

semakin keras seiring waktu akibat adanya gesekan dan penekanan. Hal ini

disebabkan karena benda uji mengalami perubahan tempratur akibat dari gesekan

disertai penekanan antara kampas rem dengan tromol yang menimbulkan panas

diikuti pendinginan oleh udara. Akibat dari itu panas tersebut yang akan merubah

susunan partikel menjadi lebih padat (as cited in Sukamto, 2013).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 51: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

35

Filler ditambahkan kedalam matriks dengan tujuan meningkatkan sifat-

sifat mekanis plastik penyebaran tekanan yang efektif diantara serat dan matriks

(Han, 1990).

Menurut Stak dan Berger (1997), serbuk kayu memiliki kelebihan sebagai

filler mineral seperti mika, kalsium karbonat, dan talk yaitu: temperatur proses

lebih rendah (kurang dari 4000F) dengan demikian mengurangi biaya energi,

dapat terdegradasi secara alami, berat jenisnya lebih rendah, sehingga biaya per

volume lebih murah, gaya geseknya rendah sehingga tidakmerusak peralatan pada

proses pembuatan, serta berasal dari sumber yang dapat diperbaharui.

Perbedaan kadar resin memberikan perbedaan pada sifat-sifat mekanik

bahan yang rekat. Semakin tinggi kadar perekat maka akan semakin tinggi pula

modulus of elasticity dan modulus of rupture dari bahan yang direkat setelah

dilakukan uji rekat. Selain itu mengatakan bahwa untuk kepentingan ekonomis

tidak diperlukan perekat yang lebih banyak dari pada yang diperlukan untuk

memperoleh sifat-sifat yang diinginkan. (Gunarna, 1993).

Polyolefin bersifat hidrofobik dan non polar jika digunakan dalam

komposit diharapkan mampu memperbaiki sifat fisis dan mekanis komposit yang

dihasikan. Selain itu kayu merupakan hidrofilik dan polar sehingga jika

digabungkan akan menghasilkan produk yang kurang kompak dan sifat mekanis

yang kurang baik sehingga perlu ditambahkan aditif (compatibilizer dan inisiator)

dalam pembuatan papan partikel dari bahan yang kedua bahannya berbeda sifat.

Aditif dapat meningkatkan ikatan termoplastik dengan kayu (Youngquis, 1999).

Komposit yang berkualitas tinggi hanya dapat dicapai bila serbuk kayu

terdistribusi dengan baik didalam matriks. Dalam kenyataannya afinitas antara

serbuk kayu dengan plastik sangat rendah karena kayu bersifat hidrofilik

sedangkan plastik bersifat hidrofobik. Akibatnya komposit yang terbentuk

memiliki sifat-sifat pengaliran dan moldability yang rendah dan pada giliranya

dapat menurunkan kekuatan bahan (Han, 1995).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 52: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

36

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Skema penelitian

Sistematis jalannnya penelitian seperti berikut :

Gambar 3.1 Skematis jalannya penelitian

Hasil Pengujian

Pengolahan Data

Pengujian Impak

Pengujian Keausan

Pencarian Koefisien Gesek

Pengambilan Foto

Pembuatan Benda Uji

(dengan variasi fraksi volume penguat 25%, 35%, 45%)

Pemilihan Partikel Arang Kayu ulin

(disaring/diayak dengan dimensi partikel 5-12 mm)

Pembuatan Arang Kayu Ulin

Pengarangan dengan suhu 200o C

(waktu pengarangan selama 120 menit)

didalam tembikar

Pembuatan Cetakan

(persegi panjang dengan ukuran 250×100×15 mm)

Resin Epoxy + Hardener Partikel Kayu Ulin

Penyediaan Bahan

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 53: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

37

3.2 Bahan baku pembuatan komposit

1. Partikel kayu

Partikel kayu yang digunakan dalam pembuatan komposit ini adalah

partikel kayu ulin sisa-sisa dari meubel rumahan yang telah disaring dengan

dimensi partikel antara 5 mm-12 mm. Selanjutnya partikel kayu ulin akan

diarangkan untuk mengurangi kadar air yang ada di dalam kayu tersebut.

Untuk mendapatkan serbuk kayu ulin dengan kualitas baik maka pengarangan

dilakukan selama 120 menit dengan suhu pengarangan 2000C dengan asumsi

panas merata pada setiap bagian partikel kayu. Media pengarangan yang

digunakan adalah tembikar bertutup dari tanah kemudian dimasukan ke dalam

oven. Seperti terlihat pada gambar 3.2 di bawah ini merupakan partikel kayu

yang telah diarangkan.

Gambar 3.2 (A) Partikel kayu yang sebelum dioven dan (B)Partikel kayu

ulin yang setelah diarangkan dengan suhu 2000C.

Tahapan dalam mengoven partikel kayu ulin:

a. Menyiapkan bahan dan alat yaitu partikel kayu ulin, oven, tang penjepit,

sarung tangan dan tembikar.

b. Memasukan partikel kayu ulin kedalam tembikar kemudian ditutup rapat,

tujuannya adalah agar saat pembakaran tidak terjadi oksidasi sehingga

partikel tidak menjadi abu ketika dioven.

A B

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 54: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

38

c. Menghidupkan oven dan mengatur suhu oven menjadi 200°C dan

dipertahankan selama 120 menit, lamanya pengovenan ini diasumsikan

bahwa suhu panas telah merata pada setiap bagian tembikar serta pada

partikel kayu ulin.

d. Setelah selesai, partikel kayu ulin yang telah menjadi arang dibiarkan

sampai dingin terlebih dahulu, karena jika langsung dibuka maka serbuk

tersebut akan terbakar habis karena suhunya masih tinggi.

e. Setelah dingin kemudian partikel disaring/diayak lagi untuk memisahkan

partikel lembut dan yang kasar sehingga akan diperoleh ukuran partikel

yang sama rata.

f. Partikel yang digunakan adalah partikel yang memiliki dimensi antara 5

mm – 12 mm.

2. Resin epoxy dan hardener

Matrik yang digunakan sebagai bahan pengikat dalam penelitian ini adalah

resin epoxy dengan merek dagang Eposchon dalam pemakain resin ini harus

menggunakan campuran pengeras hardener seperti yang terlihat pada gambar

3.3 di bawah ini. Resin ini menggunakan perbandingan 1:1 ketika

pencampuran karena jika tidak merata atau komposisinya tidak pas dengan

hardener maka resin tidak akan dapat mengering secara sempurna.

Gambar 3.3 Resin epoxy dan hardener

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 55: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

39

3. Bahan tambahan

Dalam proses pembuatan komposit atau pencetakan komposit biasanya

menyebabkan lengketnya produk dengan cetakan, maka untuk mengatasinya

digunakan release agent. Bahan tambahan release agent ini berfungsi untuk

mencegah kelengketan produk dengan cetakan pada saat proses pembuatan.

Biasanya yang digunakan antara lain waxes(semir), mirror glaze, polyvinyl

alcohol, film forming, vaslin dan oli. Cara menggunakannya cukup mudah

yaitu dengan mengoleskan atau melapiskan release agent ke cetakan sebelum

proses pembuatan komposit. Dengan cara ini akan memudahkan untuk

melepaskan produk dengan cetakan. Dalam penelitian ini release agent merk

dagang ‘megulars’ yang digunakan untuk melapisi cetakan. Seperti yang

terlihat pada gambar 3.4 di bawah ini merupakan mirror glaze sebagai release

agent.

Gambar 3.4 Release agent dengan merk mirror glaze

3.3 Alat bantu pembuatan komposit

a. Oven

Oven seperti pada gambar 3.5 digunakan untuk menghilangkan kadar air

pada partikel kayu, sehingga berat jenis yang didapatkan pada partikel kayu

benar-benar kering.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 56: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

40

Gambar 3.5 Oven yang digunakan untuk mengarangkan partikel kayu ulin

b. Timbangan digital

Timbangan memiliki ketelitian 0,1 gr, yang digunakan dalam menentukan

berat partikel dan resin sebelum melakukan pencetakan sesuai dengan fraksi

volume masing-masing variasi. Serta untuk menimbang spesimen benda uji

gesek sebelum di lakukan pengujian. Seperti yang ditunjukan pada gambar 3.6

berikut ini:

Gambar 3.6 Timbangan digital

c. Gelas ukur

Gelas ukur seperti pada gambar 3.7 digunakan dalam menententukan

volume matriks sesuai dengan hasil perhitungan, yang dilakukan ketika akan

melakukan pencetakan komposit. Serta digunakan untuk mencampur resin

dengan partikel kayu.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 57: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

41

Gambar 3.7 Gelas ukur plastik 1000 ml

d. Jangka sorong

Jangka sorong digunakan untuk mengukur dimensi (panjang, lebar, tinggi)

pada spesimen benda uji. Jangka sorong pada gambar 3.8 berikut ini memiliki

ketelitian 0.05 mm.

Gambar 3.8 Jangka sorong

e. Tembikar dengan tutup

Tembikar terbuat dari tanah liat bertutup digunakan untuk tempat

mengoven partikel. Tujuannya supaya tidak mempercepat oksidasi pada saat

pengovenan, selain itu dengan di masukannya partikel didalam tembikar suhu

pemanasan ketika dioven diharapkan bisa merata keseluruh partikel. Seperti

yang di tunjukan gambar 3.9 merupakan tembikar dari tanah liat yang

digunakan untuk menampung partikel ketika dioven.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 58: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

42

Gambar 3.9 Tembikar dari tanah liat

f. Kuas

Kuas digunakan untuk mengole mirror glaze ke cetakan. Pada gambar 3.10

di bawah ini merupakan kuas yang digunakan untuk mengoles release agent ke

cetakan serta digunakan untuk membersihkan cetakan dari kotoran sebelum

digunakan.

Gambar 3.10 Kuas pengoles

g. Gergaji potong besi

Pemotongan spesimen benda uji komposit menggunakan gergaji besi

secara manual seperti pada gambar 3.11 untuk mendapatkan masing-masing

benda uji keausan, gesek dan impak. Setelah itu dilakukan finishing

menggunakan mesin milling dan skap untuk mendapatkan hasil sesuai dengan

ukuran standard.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 59: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

43

Gambar 3.11 Gergaji besi

h. Tang penjepit

Tang penjepit digunakan untuk mempermudah mengangkat tembikar

ketika mengoven, karena suhu tembikar cukup panas ketika sudah dioven.

Maka digunakan tang penjepit seperti yang terlihat pada gambar 3.12 berikut

ini:

Gambar 3.12 Tang penjepit oven

i. Pemotong kaca

Pemotongan kaca menggunakan sebuah alat kecil yang berbentuk seperti

pena seperti yang terlihat pada gambar 3.13 untuk memotong kaca sesuai

ukuran yang sudah ditentukan.

Gambar 3.13 Alat pemotong kaca

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 60: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

44

j. Mesin milling

Pembuatan benda uji menggunakan mesin milling untuk mendapatkan

ukuran (panjang,lebar,tinggi) yang presisi sesuai dengan standard masing-

masing pengujian. Seperti pada gambar 3.14 di bawah ini merupakan mesin

milling yang ada di Laboratorium Manufaktur Universitas Sanata Dharma.

Gambar 3.14 Mesin milling

k. Mesin skrap

Pada benda uji impak pembuatan takik menggunakan mesin skrap untuk

memperoleh sudut yang sesuai dengan standard ASTM A370 yaitu dengan

sudut 450 dengan kedalaman takik 2 milimeter. Seperti pada gambar 3.15

merupakan mesin skrap yang ada di Laboratorium Manufaktur Universitas

Sanata Dharma.

Gambar 3.15 Mesin skrap

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 61: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

45

3.4 Pembuatan cetakan

Pembuatan dasar cetakan komposit dibuat dengan bahan dasar kaca

dengan ketebalan kaca 5 mm berbentuk persegi panjang. Cetakan tersebut dibuat

sendiri secara manual terdiri dari 4 kolom untuk memudahkan ketika pencetakan.

Ukuran tiap kolom yang digunakan dalam pembuatan cetakan ini yaitu panjang

250 mm, lebar 100 mm, tinggi 15 mm, dan memiliki volume 375 mm3. Seperti

yang terlihat pada gambar 3.16 merupakan cetakan yang digunakan dalam

penelitian ini.

Gambar 3.16 Cetakan komposit berbahan dasar kaca

Cetakan menggunakan penutup dari kaca dan diberikan pembebanan

tertentu. Diasumsikan pada saat pembebanan dilakukan bahan komposit yang

telah di tuang ke cetakan bisa menyebar secara merata. Selain itu pembebanan

dilakukan untuk menekan terjadinya gelembung udara ketika pencetakan.

3.5 Mencetak Komposit

1. Pencetakan dengan fraksi volume matrik 100% (resin murni).

Proses pencetakan komposit dilakukan dengan menggunakan cetakan yang

terbuat dari kaca. Langkah – langkah yang dilakukan adalah sebagai berikut :

a. Menyiapkan resin (epoxy dan hardener), mirror glaze, gelas ukur, kuas,

pengaduk, gelas untuk mencampur dan cetakan.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 62: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

46

b. Melapisi cetakan, dengan bahan anti lengket atau mirror glaze secara

merata untuk mempermudah pelepasan hasil cetakan dengan cetakan.

c. Resin epoxy dan hardener yang telah dilakukan penghitungan sebelumnya

sesuai dengan volume cetakan yaitu 375 ml. Maka dalam pencetakan

campuran yang digunakan dengan perbandingan 1:1 resin 150 ml dan 150

ml. Dengan asumsi ketika penuangan, campuran tidak meluap ketika

ditutup dengan kaca dan di berikan pembebanan.

d. Mencampurkan resin dan hardener ke dalam sebuah wadah, aduk hingga

merata. Pengadukan dilakukan selama sekitar 2 menit secara perlahan

untuk meminimalkan terjadinya gelembung udara. Karena gelembung

udara akan terjebak kedalam cetakan sampai mengering. Seperti terlihat

pada gambar 3.17 berikut ini:

Gambar 3.17 Proses pengadukan resin epoxy dan hardener

e. Setelah resin dan hardener tercampuran dengan merata, kemudian

dituangkan ke dalam cetakan yang sudah diberi lapisan anti lengket.

f. Cetakan kemudian ditutup dengan kaca dan ditekan secara perlahan. Hal

ini untuk mengurangi void pada campuran yang telah dituangkan ke dalam

cetakan. Selain itu pembebanan diasumsikan tidak ada kekosongan ruang

pada cetakan setelah penuangan campuran .

g. Proses pengeringan dilakukan sekitar 4 – 6 jam. Setelah kering keluarkan

hasil komposit dari cetakan.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 63: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

47

h. Komposit yang sudah jadi dipotong – potong menggunakan gergaji sesuai

dengan ukuran pengujian yang akan dilakukan. Untuk penyempurnaan

spesimen, digunakan mesin milling, gerinda dan amplas.

2. Komposit dengan fraksi volume penguat 25%

a. Menyiapkan resin (epoxy dan hardener), partikel kayu ulin, mirror

glaze, gelas ukur, kuas, pengaduk, gelas untuk mencampur dan

cetakan.

b. Cetakan dilapisi dengan bahan anti lengket atau mirror glaze secara

merata untuk mempermudah pelepasan hasil cetakan dengan cetakan.

c. Menghitung massa partikel sebelum melakukan pencampuran

gramm

mlgrmlm

partikel

partikel

52

/7,0300100

25

Volume matrik ( resin + hardener )

mlV

mlV

mlV

mlV

hardener

hardener

re

re

5,112

300100

5,37

5,112

300100

5,37

sin

sin

d. Resin epoxy dan hardener yang telah dilakukan penghitungan

sebelumnya sesuai dengan volume cetakan yaitu 375 ml. Maka dalam

pencetakan campuran yang digunakan dengan perbandingan 1:1 resin

112,5 ml dan 112,5 ml. Dengan asumsi ketika penuangan, campuran

tidak meluap ketika ditutup dengan kaca dan di berikan pembebanan.

e. Mencampurkan resin dan hardener ke dalam sebuah wadah, aduk

hingga merata. Pengadukan dilakukan selama sekitar 2 menit secara

perlahan untuk meminimalkan terjadinya gelembung udara. Karena

gelembung udara akan terjebak kedalam cetakan sampai mengering.

f. Setelah resin dan hardener tercampuran dengan merata, kemudian

dituangkan ke dalam cetakan yang sudah diberi lapisan anti lengket.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 64: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

48

g. Cetakan kemudian ditutup dengan kaca dan ditekan secara perlahan.

Hal ini untuk mengurangi void pada campuran yang telah dituangkan

ke dalam cetakan. Selain itu pembebanan diasumsikan tidak ada

kekosongan ruang pada cetakan setelah penuangan campuran .

h. Proses pengeringan dilakukan sekitar 4 – 6 jam. Setelah kering

keluarkan hasil komposit dari cetakan.

i. Komposit yang sudah jadi dipotong – potong menggunakan gergaji

sesuai dengan ukuran pengujian yang akan dilakukan. Untuk

penyempurnaan spesimen, digunakan mesin milling, gerinda dan

amplas.

3. Komposit dengan fraksi volume penguat 35%

a. Menyiapkan resin (epoxy dan hardener), partikel kayu ulin, mirror

glaze, gelas ukur, kuas, pengaduk, gelas untuk mencampur dan

cetakan.

b. Cetakan dilapisi dengan bahan anti lengket atau mirror glaze secara

merata untuk mempermudah pelepasan hasil cetakan dengan cetakan.

c. Menghitung massa partikel sebelum melakukan pencampuran

gramm

mlgrmlm

partikel

partikel

5,73

/7,0300100

35

Volume matrik ( resin + hardener )

mlV

mlV

mlV

mlV

hardener

hardener

re

re

5,97

300100

5,32

5,97

300100

5,32

sin

sin

d. Resin epoxy dan hardener yang telah dilakukan penghitungan

sebelumnya sesuai dengan volume cetakan yaitu 375 ml. Maka dalam

pencetakan campuran yang digunakan dengan perbandingan 1:1 resin

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 65: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

49

97,5 ml dan 97,5 ml. Dengan asumsi ketika penuangan, campuran

tidak meluap ketika ditutup dengan kaca dan di berikan pembebanan.

e. Mencampurkan resin dan hardener ke dalam sebuah wadah, aduk

hingga merata. Pengadukan dilakukan selama sekitar 2 menit secara

perlahan untuk meminimalkan terjadinya gelembung udara. Karena

gelembung udara akan terjebak kedalam cetakan sampai mengering.

f. Setelah resin dan hardener tercampuran dengan merata, kemudian

dituangkan ke dalam cetakan yang sudah diberi lapisan anti lengket.

g. Cetakan kemudian ditutup dengan kaca dan ditekan secara perlahan.

Hal ini untuk mengurangi void pada campuran yang telah dituangkan

ke dalam cetakan. Selain itu pembebanan diasumsikan tidak ada

kekosongan ruang pada cetakan setelah penuangan campuran .

h. Proses pengeringan dilakukan sekitar 4 – 6 jam. Setelah kering

keluarkan hasil komposit dari cetakan.

i. Komposit yang sudah jadi dipotong – potong menggunakan gergaji

sesuai dengan ukuran pengujian yang akan dilakukan. Untuk

penyempurnaan spesimen, digunakan mesin milling, gerinda dan

amplas.

4. Komposit dengan fraksi volume penguat 45%

a. Menyiapkan resin (epoxy dan hardener), partikel kayu ulin, mirror

glaze, gelas ukur, kuas, pengaduk, gelas untuk mencampur dan

cetakan.

b. Cetakan dilapisi dengan bahan anti lengket atau mirror glaze secara

merata untuk mempermudah pelepasan hasil cetakan dengan cetakan.

c. Menghitung massa partikel sebelum melakukan pencampuran

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 66: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

50

gramm

mlgrmlm

partikel

partikel

5,94

/7,0300100

45

Volume matrik ( resin + hardener )

mlV

mlV

mlV

mlV

hardener

hardener

re

re

5,82

300100

5,27

5,82

300100

5,27

sin

sin

d. Resin epoxy dan hardener yang telah dilakukan penghitungan

sebelumnya sesuai dengan volume cetakan yaitu 375 ml. Maka dalam

pencetakan campuran yang digunakan dengan perbandingan 1:1 resin

82,5 ml dan 82,5 ml. Dengan asumsi ketika penuangan, campuran

tidak meluap ketika ditutup dengan kaca dan di berikan pembebanan.

e. Mencampurkan resin dan hardener ke dalam sebuah wadah, aduk

hingga merata. Pengadukan dilakukan selama sekitar 2 menit secara

perlahan untuk meminimalkan terjadinya gelembung udara. Karena

gelembung udara akan terjebak kedalam cetakan sampai mengering.

f. Setelah resin dan hardener tercampuran dengan merata, kemudian

dituangkan ke dalam cetakan yang sudah diberi lapisan anti lengket.

g. Cetakan kemudian ditutup dengan kaca dan ditekan secara perlahan.

Hal ini untuk mengurangi void pada campuran yang telah dituangkan

ke dalam cetakan. Selain itu pembebanan diasumsikan tidak ada

kekosongan ruang pada cetakan setelah penuangan campuran .

h. Proses pengeringan dilakukan sekitar 4 – 6 jam. Setelah kering

keluarkan hasil komposit dari cetakan.

i. Komposit yang sudah jadi dipotong – potong menggunakan gergaji

sesuai dengan ukuran pengujian yang akan dilakukan. Untuk

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 67: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

51

penyempurnaan spesimen, digunakan mesin milling, gerinda dan

amplas.

3.6 Pembuatan benda uji komposit

a. Pembuatan spesimen benda uji keausan

Pengujian keausan dalam penelitian ini menggunakan ukuran yang telah

disesuaikan dengan alat uji keausan yang terdapat di laboratorium ilmu logam

Universitas Gajah Mada Yogyakarta. Pada gambar 3.18 berikut menunjukan

spesimen uji keausan dengan ukuran panjang 30 mm, lebar 30 mm dan tebal

10 mm.

Gambar 3.18 (A) Spesimen benda uji keausan resin, (B) Spesimen

benda uji keausan komposit partikel kayu ulin

b. Pembuatan spesimen benda uji impak

Pengujian impak matrik dan komposit mengacu pada standard pengujian

ASTM A370 seperti pada tabel 3.1 di bawah ini.

Tabel 3.1 Standard Pengujian impak ASTM A370

ASTM A370

Lenght, L 55,0 mm

Height, D 10,0 mm

Width, W

(Standard size) 10,0 mm

A B

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 68: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

52

Bentuk dan dimensi benda uji impak yang digunakan dapat dilihat

pada gambar 3.19, sedangkan gambar spesimen benda uji impak

komposit dan benda uji impak matrik dapat dilihat pada gambar 3.20

berikut ini:

Gambar 3.19 Bentuk dan dimensi benda uji impak (ASTM A370)

(Sumber:http://www.nusatek.com/images/content/services/material_divis

ion/charpy/table.jpg, diakses tanggal 18 April 2017)

Gambar 3.20 (A) Spesimen benda uji impak matrik, (B) Spesimen

benda uji impak komposit partikel kayu ulin

c. Pembuatan spesimen benda uji gesek

Pada pengujian untuk mencari koefisien gesek spesimen yang

digunakan memiliki ukuran yang sama sengan pengujian keausan. Seperti

yang terlihat pada gambar 3.20.

Width, W

(Sub-size)

7,5 mm

6,7 mm

5,0 mm

3,3 mm

2,5 mm

A B

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 69: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

53

3.7 Pengujian Mekanik

a. Uji keausan

Pengujian keausan dengan metode Ogoshi dimana benda uji memperoleh

beban gesek dari cincin yang berputar (revolving disc). Alat uji keausan

dilakuakan di laboratorium ilmu logam Uiversitas Gajah Mada Yogyakarta

dengan tipe mesin Oghoshi High Speed Universal Wear Testing Machine

(type OAT-U). seperti ysng terlihat pada gambar 3.21 berikut ini:

Gambar 3.21 Alat uji keausan type mesin Ogoshi High Speed Universal

Wear Testing Machine (type OAT-U)

Langkah Pengujian keausan adalah sebagi berikut:

1. Komposit partikel dan juga kampas rem di potong dengan ukuran

tertentu yang sudah disesuaikan dengan ketentuan dari tabel mesin

pengujian.

2. Selanjutnya benda uji diletakkan pada mesin penguji, letakkan dengan

benar agar pada saat pengujian tidak bergerak. Kencangkan penjepit

benda uji tersebut dan kunci penjepitnya.

3. Melakukan pengaturan gear penunjuk waktu dengan memutar gear

agar mendekati 0, hal ini dilakukan supaya sesuai dengan waktu yang

kita hitung dengan stopwatch.

4. Mengatur pembebanan yang digunakan.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 70: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

54

5. Bila semua semua sudah siap, pengujian keausan dapat dimulai

dengan menekan tombol ON lalu tunggu hingga waktu yang

diinginkan yaitu dengan waktu 60 detik, kemudian setelah selesai

matikan dengan menekan tombol OFF.

6. Kemudian hasil pengujian diamati dengan mikroskop dan diukur

dimensi panjang gerusan paada benda uji yang terjadi. Seperti pada

gambar 3.22 berikut menunjukan pengamatan beda uji keausan

dengan mengunakan mikroskop.

Gambar 3.22 Pengamatan benda uji dengan mikroskop

7. Dengan data yang diperoleh maka dapat dilakukan penghitungan laju

keausan spesifik dari benda uji.

b. Uji impak

Pengujian impak dilakukan untuk mengetahui besarnya harga tenaga

impak dan keuletan dari matrik pengikat dan komposit. Mesin uji impak yang

digunakan adalah jenis mesin uji impak Chrapy di laboratorium Ilmu Logam

Universitas sanata Dharma Yogyakarta seperti yang di tunjukan pada gambar

3.23 berikut ini:

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 71: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

55

Gambar 3.23 Alat uji impak

Langkah-langkah pengujian impak adalah sebagai berikut:

1. Melakukan pengukuran benda uji sebelum melakukan pengujian impak.

2. Menaikan lengan pendulum sesuai dengan sudut yang telah ditentukan.

3. Memposisikan jarum penunjuk sudut di depan dial lengan ayun.

4. Melepaskan pengunci hingga pendulum berayun tanpa ditahan beban uji.

5. Mengamati dan mencatat jarum yang terdorong oleh ayunan pemberat

(sudut ).

6. Memasang benda uji pada dudukan dengan benar (senter).

7. Menaikan pendulum sampai pada sudut yang telah ditentukan seperti pada

langkah 2.

8. Melepaskan kunci, pendulum akan berayun dan mematahkan benda uji.

9. Hentikan gerakan pendulum setelah mematahkan benda uji, amati pada dial

yang ditunjukan oleh jarum penunjuk ( sudut ).

c. Uji gesek

Pengujian koefisien gesek dilakukan dengan metode yang sangat sederhana

yaitu dengan media piringan cakram yang terpasang pada motor listrik.

Sehingga pada media piringan cakram tersebut diatasnya diletakkan benda uji

dan pada benda uji tersebut diberikan pemberat sebesar 1 kg. Sebagai beban

pembanding maka digunakan bandul yang sudah terikat tali dengan benda uji

diberikan beban berupa air secara bertahap. Air yang ditambahkan sampai

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 72: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

56

benda uji tersebut mulai bergerak. Kemudian banyaknya air tersebut ditimbang

untuk mengetahui berat pada setiap benda uji. Pada gambar 4.5 merupakan alat

untuk pengambilan data uji gesek.

Gambar 3.24 Alat uji gesek

Sebelum melakukan pengujian koefisien gesek, benda uji ditempelkan

pada pemberat menggunakan selotip. Seperti yang ditunjukkan pada gambar

4.6 berikut:

Gambar 3.25 Pemasangan benda uji dengan pemberat

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 73: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

57

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Uji keausan

Pengujian keausan menggunakan alat uji keausan Ogoshi High Speed

Universal Wear Testing Machine (TypeOAT-U). Benda uji memperoleh beban

gesek dari cincin yang berputar (revolving disc). Pembebanan gesek ini akan

menghasilkan kontak antar permukaan yang berulang ulang yang pada akhirnya

akan mengambil sebagian material pada permukaan benda uji. Besarnya jejak

permukaan dari material tergesek itulah yang dijadikan dasar penentuan tingkat

keausan pada material. Semakin besar dan dalam jejak keausan maka semakin

tinggi volume material terkelupas dari benda uji. Seperti yang ditunjukan pada

gambar 4.1 merupakan goresan setelah dilakukan pengujian keausan. Pada

pengujian keausan ini menggunakan beban 2,12 kg, panjang lintasan 66,6 meter,

dan waktu pengausan selama 60 detik.

Gambar 4.1 (A) Goresan setelah dilakukan uji keausan, (B) Goresan terlihat pada

mikroskop dengan pembesaran 50x

Pengujian keausan dilakukan satu kali pada setiap spesimen, kemudian di

rata-rata dan di dapatkan data seperti yang di tunjukan pada tabel 4.1 berikut :

Goresan setelah

uji keausan

A B

Goresan terlihat

saat pengamatan

dengan mikroskop

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 74: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

58

Tabel 4.1 Pengambilan data uji keausan

Spesimen 1 Epoxy

100%

Komposit

Ulin 25%

Komposit

Ulin 35%

Komposit

Ulin 45%

Kampas

Rem Motor

Lebar goresan 1 14 20 19 21 27

Lebar goresan 2 23 23 27 37 35

Lebar goresan 3 24 18 20 27 30

Rata-rata lebar

goresan 20,33 20,33 22,00 28,33 30,67

Rata-rata lebar

goresan (mm)

Pada mikroskop

pembesaran 50x

1,070175 1,070175 1,157895 1,491228 1,614035

Spesimen 2 Epoxy

100%

Komposit

Ulin 25%

Komposit

Ulin 35%

Komposit

Ulin 45%

Kampas

Rem Motor

Lebar goresan 1 20 14 21 20 27

Lebar goresan 2 21 20 30 23 29

Lebar goresan 3 14 19 24 19 25

Rata-rata lebar

goresan 18,33 17,67 25,00 20,67 27,00

Rata-rata lebar

goresan (mm)

Pada mikroskop

pembesaran 50x

0,964912 0,929825 1,315789 1,087719 1,421053

Spesimen 1 & 2 Epoxy

100%

Komposit

Ulin 25%

Komposit

Ulin 35%

Komposit

Ulin 45%

Kampas

Rem Motor

Rata-rata lebar

goresan 19,33 19,00 23,50 24,50 28,83

Rata-rata lebar

goresan (mm) 1,017544 1,000000 1,236842 1,28947`4 1,517544

Keausan atau dapat juga diungkapkan dengan keausan spesifik. Keausan

spesifik dihitung berdasarkan lebar keausan benda uji yang termakan oleh

pengaus yang berputar. Keausan spesifik atau Ws dalam mm2/kg dinyatakan

dengan persamaan )/(8

23

kgmmlopor

bBWs

. Sehingga dari data tabel 4.1

dapat dihitung nilai keausan spesifiknya sebagai berikut:

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 75: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

59

Nilai keausan spesifik matrik epoxy 100%:

)/(10579,2

)/(66600012,285,108

01754,13

)/(8

28

23

23

kgmmW

kgmmW

kgmmlopor

bBW

s

s

s

Nilai keausan spesifik komposit ulin 25%:

)/(10448,2

)/(66600012,285,108

13

)/(8

28

23

23

kgmmW

kgmmW

kgmmlopor

bBW

s

s

s

Nilai keausan spesifik komposit ulin 35%:

)/(10632,4

)/(66600012,285,108

23684,13

)/(8

28

23

23

kgmmW

kgmmW

kgmmlopor

bBW

s

s

s

Nilai keausan spesifik komposit ulin 45%:

)/(10248,5

)/(66600012,285,108

28947,13

)/(8

28

23

23

kgmmW

kgmmW

kgmmlopor

bBW

s

s

s

Nilai keausan spesifik kampas rem motor:

)/(10555,8

)/(66600012,285,108

51754,13

)/(8

28

23

23

kgmmW

kgmmW

kgmmlopor

bBW

s

s

s

Dengan data penghitungan nilai keausan spesifik tersebut dapat dibuat tabel 4.2

berikut:

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 76: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

60

Tabel 4.2 Hasil penghitungan nilai uji keausan spesifik.

Benda

Uji

Jarak

piringan

yang di

tempuh

lo (mm)

Lebar

hasil

goresan

bo (mm)

bo3

Beban

po

(kg)

Jari-

jari

r

(mm)

Tebal

B

(mm)

Nilai

keausan

spesifik

Ws

(mm2/kg)

Epoxy 1

00%

1 666000 1,07018 1,22565 2,12 10,85 3 3,000×10-8

2 666000 0,96491 0,89839 2,12 10,85 3 2,199×10-8

Rata-

rata 666000 1,01754 1,05356 2,12 10,85 3 2,579×10-8

Kom

posi

t U

lin 2

5%

1 666000 1,07018 1,22565 2,12 10,85 3 3,000×10-8

2 666000 0,92982 0,80390 2,12 10,85 3 1,968×10-8

Rata-

rata 666000 1,00000 1,00000 2,12 10,85 3 2,448×10-8

Kom

posi

t U

lin 3

5%

1 666000 1,15789 1,55241 2,12 10,85 3 3,800×10-8

2 666000 1,31579 2,27803 2,12 10,85 3 5,576×10-8

Rata-

rata 666000 1,23684 1,89209 2,12 10,85 3 4,632×10-8

Kom

posi

t U

lin 4

5%

1 666000 1,49123 3,31614 2,12 10,85 3 8,118×10-8

2 666000 1,08772 1,28692 2,12 10,85 3 3,150×10-8

Rata-

rata 666000 1,28947 2,14406 2,12 10,85 3 5,248×10-8

Kam

pas

Rem

Moto

r

1 666000 1,61404 4,20474 2,12 10,85 3 1,029×10-7

2 666000 1,42105 2,86966 2,12 10,85 3 7,025×10-8

Rata-

rata 666000 1,51754 3,49481 2,12 10,85 3 8,555×10-8

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 77: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

61

Dari tabel 4.2 dapat diketahui bahwa sampel kampas rem pertama

komposisi partikel kayu ulin 25% dengan resin 75% memiliki rata-rata lebar

keausan 1 mm dan laju keausan sebesar 2,448×10-8 mm2/kg. Sampel kampas rem

kedua komposisi partikel kayu ulin 35% dengan resin 65% memiliki rata-rata

lebar keausan 1,23684 mm dan nilai keausan sebesar 4,632×10-8 mm2/kg. Sampel

kampas rem ketiga komposisi partikel kayu ulin 45% dengan resin 55% memiliki

rata-rata lebar keausan 1,28947 mm dan nilai keausan sebesar 5,248×10-8 mm2/kg.

Sampel kampas rem keempat dengan komposisi resin 100% memiliki rata-rata

lebar keausan 1,01754 mm dan nilai keausan sebesar 2,579×10-8 mm2/kg, untuk

pengujian kampas rem motor yang ada dipasaran didapatkan lebar keausan rata-

ratanya 1,51754 mm dan nilai keausan sebesar 8,555×10-8 mm2/kg. Sehingga

untuk melihat perbedaan dari masing-masing karakteristik benda uji tersebut

maka dapat dilihat dari grafik yang ditunjukkan pada gambar 4.2:

Gambar 4.2 Grafik rata-rata nilai keausan spesifik

Gambar 4.2 menunjukan komposit kayu ulin 45% memiliki laju keausan

sebesar 5,248×10-8 mm2/kg data tersebut merupakan hasil yang paling mendekati

dengan hasil dari laju kampas rem motor yaitu 8,555×10-8 mm2/kg. Nilai keausan

komposit kayu ulin 45% lebih tinggi dari laju keausan komposit kayu ulin 25%

dan 35%, bahkan keausan matrik epoxy memiliki nilai keausan yang mendekati

dengan bahan komposit partikel kayu ulin 25%.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 78: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

62

Berdasarkan data tabel 4.2 dan grafik pada gambar 4.2, sampel kampas

rem komposisi partikel 45% memiliki rata-rata lebar keausan yang terbesar

dengan nilai sebesar 1,28947 mm dan nilai keausan 5,248×10-8 mm2/kg.

Sedangkan sampel kampas rem komposisi partikel 25% memiliki rata-rata lebar

keausan sebesar 1 mm dan nilai keausan 2,448×10-8 mm2/kg. Jadi fraksi volume

partikel kayu ulin mempengaruhi nilai keausan pada sampel kampas rem.

Semakin banyak komposisi partikel kayu maka semakin besar pula lebar keausan

dari kampas rem tersebut atau dengan kata lain semakin sedikit campuran partikel

yang ditambahkan akan semakin tahan aus. Namun dalam penelitian ini tidak

diambil nilai keausan yang paling besar atau kecil, akan tetapi diambil nilai

keausan yang paling mendekati dengan nilai keausan kampas rem yang ada di

pasaran. Nilai keausan kampas rem motor sebesar 8,555×10-8 mm2/kg, maka nilai

keausan yang paling mendekati dengan nilai keausan kampas rem motor adalah

sampel kampas rem komposisi partikel 45% dengan laju keausan 5,248×10-8

mm2/kg.

4.2 Uji impak

Pada penelitian ini dilakukan pengujian impak untuk mengetahui energi

patah dan harga keuletan dari material tersebut. Metode yang digunakan dalam

pengujian impak ini adalah metode charpy. Data yang didapat berupa sudut (β)

yang ditunjukan oleh jarum penunjuk terhadap dial (piringan angka pada alat uji).

Dalam penelitian ini dilakukan beberapa pengujian impak secara terpisah, yaitu

pengujian terhadap matrik epoxy dan komposit yang dihasilkan. Hal ini dilakukan

untuk mengetahui seberapa besar tenaga yang dibutuhkan untuk mematahkan

benda uji impak tersebut, kemudian dihitung harga keuletan benda uji impak

tersebut. Pengujian dilakukan dengan menggunakan 3 spesimen benda uji

komposit arang partikel kayu ulin yang memiliki fraksi volume 25%, 35%, 45%

dan matrik epoxy 100%. Data dari pengujian impak dapat kita lihat pada tabel 4.3,

tabel 4.4 dan tabel 4.5 sebagai berikut:

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 79: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

63

Tabel 4.3 Data uji impak spesimen 1.

Spesimen 1 Komposit

Ulin 25%

Komposit

Ulin 35%

Komposit

Ulin 45%

Epoxy

100%

Tinggi (mm) 7,5 8,4 7,65 8

Lebar (mm) 9,6 9,4 9,1 10,4

Sudut α (0) 146 146 146 146

Sudut β (0) 141,5 141 141 141

Harga G.R 5,25564 5,25564 5,25564 5,25564

Energi patah (joule) 0,24402 0,27272 0,27272 0,27272

Harga keuletan (joule/mm2) 0,00339 0,00345 0,00392 0,00328

Pada spesimen 1 komposit ulin 25%

diketahui:

Energi patah

joule

RG

24402,0

)146cos5,141(cos3948,0357,1

)cos(cos

00

Harga keuletan

2

2

/00339,0

)6,95,7(

24402,0

mmjoule

mm

joule

patahanpenampangLuas

patahEnergi

Pada spesimen 1 komposit ulin 35%

diketahui:

Energi patah

joule

RG

27272,0

)146cos141(cos3948,0357,1

)cos(cos

00

Harga keuletan

2

2

/00345,0

)4,94,8(

272727,0

mmjoule

mm

joule

patahanpenampangLuas

patahEnergi

Pada spesimen 1 komposit ulin 45%

diketahui:

Energi patah

joule

RG

27272,0

)146cos141(cos3948,0357,1

)cos(cos

00

Harga keuletan

2

2

/00392,0

)4,91,9(

27272,0

mmjoule

mm

joule

patahanpenampangLuas

patahEnergi

Pada spesimen 1 matrik epoxy 100 %

diketahui:

Energi patah

joule

RG

27272,0

)146cos141(cos3948,0357,1

)cos(cos

00

Harga keuletan

2

2

/00328,0

)4,94,10(

272727,0

mmjoule

mm

joule

patahanpenampangLuas

patahEnergi

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 80: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

64

Tabel 4.4 Data uji impak spesimen 2

Spesimen 2 Komposit

Ulin 25%

Komposit

Ulin 35%

Komposit

Ulin 45%

Epoxy

100%

Tinggi (mm) 7,85 8,3 7,6 8,55

Lebar (mm) 9,3 9,6 9,3 10

Sudut α (0) 146 146 146 146

Sudut β (0) 142,5 142 142,5 140

Harga G.R 5,25564 5,25564 5,25564 5,25564

Energi patah(joule) 0,18754 0,21562 0,18754 0,33107

Harga keuletan(joule/mm2) 0,00257 0,00271 0,00265 0,00387

Pada spesimen 2 komposit ulin 25%

diketahui:

Energi patah

joule

RG

18754,0

)146cos5,142(cos3948,0357,1

)cos(cos

00

Harga keuletan

2

2

/00257,0

)85,73,9(

18754,0

mmjoule

mm

joule

patahanpenampangLuas

patahEnergi

Pada spesimen 2 komposit ulin 35%

diketahui:

Energi patah

joule

RG

21562,0

)146cos142(cos3948,0357,1

)cos(cos

00

Harga keuletan

2

2

/00271,0

)6,93,8(

21562,0

mmjoule

mm

joule

patahanpenampangLuas

patahEnergi

Pada spesimen 2 komposit ulin 45%

diketahui:

Energi patah

joule

RG

21562,0

)146cos5,142(cos3948,0357,1

)cos(cos

00

Harga keuletan

2

2

/00265,0

)3,96,7(

21562,0

mmjoule

mm

joule

patahanpenampangLuas

patahEnergi

Pada spesimen 2 matrik epoxy 100 %

diketahui:

Energi patah

joule

RG

33107,0

)146cos140(cos3948,0357,1

)cos(cos

00

Harga keuletan

2

2

/00387,0

)5,810(

33107,0

mmjoule

mm

joule

patahanpenampangLuas

patahEnergi

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 81: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

65

Tabel 4.5 Data uji impak spesimen 3

Spesimen 3 Komposit

Ulin 25%

Komposit

Ulin 35%

Komposit

Ulin 45%

Epoxy

100%

Tinggi (mm) 7,5 8,9 7,6 8,5

Lebar (mm) 9,4 9,5 9,4 10,3

Sudut α (0) 146 146 146 146

Sudut β (0) 142 140,5 142 139

Harga G.R 5,25564 5,25564 5,25564 5,25564

Energi patah (joule) 0,21562 0,30174 0,21562 0,39064

Harga keuletan (joule/mm2) 0,00306 0,00357 0,00302 0,00446

Pada spesimen 3 komposit ulin 25%

diketahui:

Energi patah

joule

RG

21562,0

)146cos142(cos3948,0357,1

)cos(cos

00

Harga keuletan

2

2

/00306,0

)5,74,9(

21562,0

mmjoule

mm

joule

patahanpenampangLuas

patahEnergi

Pada spesimen 3 komposit ulin 35%

diketahui:

Energi patah

joule

RG

30174,0

)146cos5,140(cos3948,0357,1

)cos(cos

00

Harga keuletan

2

2

/00357,0

)5,99,8(

30174,0

mmjoule

mm

joule

patahanpenampangLuas

patahEnergi

Pada spesimen 3 komposit ulin 45%

diketahui:

Energi patah

joule

RG

21562,0

)146cos142(cos3948,0357,1

)cos(cos

00

Harga keuletan

2

2

/00302,0

)4,96,7(

21562,0

mmjoule

mm

joule

patahanpenampangLuas

patahEnergi

Pada spesimen 3 matrik epoxy 100 %

diketahui:

Energi patah

joule

RG

39064,0

)146cos139(cos3948,0357,1

)cos(cos

00

Harga keuletan

2

2

/00446,0

)5,83,10(

39064,0

mmjoule

mm

joule

patahanpenampangLuas

patahEnergi

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 82: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

66

Dari hasil penghitungan ketiga spesimen tersebut maka dapat diketahui

tenaga patah dan harga keuletan dari masing-masing variasi. Setiap spesimen

memiliki karakteristik yang berbeda, sehingga untuk lebih mengetahui perbedaan

dari setiap variasi tersebut maka ketiga spesimen tersebut dilakukan penghitungan

rata-rata energi patah dan harga keuletannya seperti yang ditunjukan pada tabel

4.6 berikut ini:

Tabel 4.6 Data uji impak rata-rata

Penghitungan rata-rata dari ketiga

spesimen komposit ulin 25% diketahui:

Energi patah

joule

RG

21573,0

)146cos142(cos3948,0357,1

)cos(cos

00

Harga keuletan

2

2

/00301,0

)62,743,9(

21562,0

mmjoule

mm

joule

patahanpenampangLuas

patahEnergi

Penghitungan rata-rata dari ketiga

spesimen komposit ulin 35% diketahui:

Energi patah

joule

RG

26336,0

)146cos141(cos3948,0357,1

)cos(cos

00

Harga keuletan

2

2

/00324,0

)5,95,8(

26336,0

mmjoule

mm

joule

patahanpenampangLuas

patahEnergi

Rata-rata

Komposit

Ulin 25%

Komposit

Ulin 35%

Komposit

Ulin 45%

Epoxy

100%

Tinggi (mm) 7,62 8,53 7,62 8,35

Lebar (mm) 9,43 9,50 9,27 10,23

Sudut α (0) 146 146 146 146

Sudut β (0) 142 141 142 140

Harga G.R 5,25564 5,25564 5,25564 5,25564

Energi patah (joule) 0,21573 0,26336 0,22530 0,33148

Harga keuletan (joule/mm2) 0,00301 0,00324 0,00320 0,00387

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 83: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

67

Pada spesimen 3 komposit ulin 45%

diketahui:

Energi patah

joule

RG

22530,0

)146cos142(cos3948,0357,1

)cos(cos

00

Harga keuletan

2

2

/00320,0

)27,962,7(

22530,0

mmjoule

mm

joule

patahanpenampangLuas

patahEnergi

Pada spesimen 3 matrik epoxy 100 %

diketahui:

Energi patah

joule

RG

33148,0

)146cos140(cos3948,0357,1

)cos(cos

00

Harga keuletan

2

2

/00387,0

)35,823,10(

33148,0

mmjoule

mm

joule

patahanpenampangLuas

patahEnergi

Setelah dilakukan penghitungan energi patah dan harga keuletannya, untuk

lebih mengetahui perbedaan dari setiap karakteristik bahan komposit partikel kayu

tersebut maka di buat grafik dari rata-rata tenaga patah seperti yang ditunjukan

pada gambar 4.3 berikut ini:

Gambar 4.3 Grafik tenaga patah rata-rata

Dari grafik pengujian impak didapat bahwa hasil setiap pengujian impak

bahan komposit 25% dan 45% memiliki perbedaan yang tidak terlalu signifikan.

Namun pada komposit partikel kayu ulin 35% dan matrik epoxy 100% memiliki

tenaga patah yang cukup tinggi yaitu sebesar 0,26336 joule dan 0,33148 joule.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 84: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

68

Selain itu komposit partikel kayu ulin 45% juga memiliki tenaga patah cukup

tinggi sebesar 0,22530 joule. Sehingga jika dilihat dari penambahan partikel kayu

ulin kedalam komposisi bahan komposit membuat energi patah bahan tersebut

semakin melemah. Hal ini seperti yang ditunjukan oleh grafik komposit partikel

kayu ulin 25% yang memiliki tenaga patah sebesar 0,21573 joule. Selain itu

tenaga patah untuk melihat kekuatan material, maka dibuat grafik rata-rata

keuletan suatu material tersebut. Seperti yang ditunjukan pada gambar 4.4 sebagai

berikut:

Gambar 4.4 Grafik harga keuletan rata-rata

Grafik 4.4 merupakan hasil rata-rata besar harga keuletan uji impak

komposit partikel arang kayu ulin dengan variasi fraksi volume partikel kayu ulin

25%, 35% dan 45% dan resin epoxy 100%. Dari grafik tersebut dapat diketahui

harga keuletan uji impak komposit dengan fraksi volume 35% memiliki harga

keuletan yang lebih tinggi yaitu sebesar 0,00320 joule/mm2, jika dibandingkan

dengan komposit fraksi volume 25% yang memiliki harga keuletan sebesar

0,00301 joule/mm2 dan komposit dengan fraksi volume 45% memiliki harga

keuletan sebesar 0,00320 joule/mm2. Namun harga keuletan epoxy 100% yang

tidak memiliki campuran partikel kayu justru memiliki harga keuletan yang lebih

tinggi yaitu sebesar 0,00387 joule/mm2.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 85: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

69

Secara umum dari grafik tersebut dapat disimpulkan bahwa harga keuletan

suatu bahan komposit justru akan menurun jika pada material tersebut di

tambahkan penguat partikel kayu ulin. Akan tetapi hasil pada grafik tersebut

menunjukan, komposit partikel kayu ulin dengan fraksi volume 35% memiliki

nilai keuletan yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan kedua bahan komposit

dengan fraksi volume 25% dan 45%.

4.3 Koefisien gesek

Pengujian koefisien gesek dilakukan dengan metode yang sangat sederhana

yaitu dengan media piringan cakram yang terpasang pada motor listrik. Sehingga

pada media piringan cakram tersebut diatasnya diletakkan benda uji dan pada

benda uji tersebut diberikan pemberat sebesar 1 kg. Sebagai beban pembanding

maka digunakan bandul yang sudah terikat tali dengan benda uji diberikan beban

berupa air secara bertahap. Air yang ditambahkan sampai benda uji tersebut mulai

bergerak. Kemudian banyaknya air tersebut ditimbang untuk mengetahui berat

pada setiap benda uji. Penghitungan koefisien gesek menggunakan rumus berikut:

Nilai koefisien gesek untuk matrik epoxy 100%:

469,0100039,10

75,473

a

b

m

ms

Nilai koefisien gesek untuk komposit partikel ulin 25%:

499,0100098,8

75,503

a

b

m

ms

Nilai koefisien gesek untuk komposit partikel ulin 35%:

511,0100085,9

25,516

a

b

m

ms

Nilai koefisien gesek untuk komposit partikel ulin 45%:

479,0100087,9

75,483

a

b

m

ms

Nilai koefisien gesek untuk kampas rem motor:

470,0100092,23

25,481

a

b

m

ms

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 86: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

70

Sehingga dengan dari penghitungan tersebut diperoleh hasil seperti pada tabel 4.7:

Tabel 4.7 Data pengujian dan nilai koefisien gesek.

Benda uji

massa

pemberat

(mb)

massa benda (ma) nilai

koefisien

gesek

( ) liter

pemberat

benda uji

(gram)

berat

benda

uji

(gram)

Epoxy 1

00%

Spesimen 1 450 1000 10,39 0,445

Spesimen 2 425 1000 10,39 0,421

Spesimen 3 500 1000 10,39 0,495

Spesimen 4 520 1000 10,39 0,515

Rata-rata 473,75 1000 10,39 0,469

Kom

posi

t U

lin 2

5%

Spesimen 1 590 1000 8,98 0,585

Spesimen 2 490 1000 8,98 0,486

Spesimen 3 490 1000 8,98 0,486

Spesimen 4 445 1000 8,98 0,441

Rata-rata 503,75 1000 8,98 0,499

Kom

posi

t U

lin 3

5%

Spesimen 1 500 1000 9,85 0,495

Spesimen 2 490 1000 9,85 0,485

Spesimen 3 525 1000 9,85 0,520

Spesimen 4 550 1000 9,85 0,545

Rata-rata 516,25 1000 9,85 0,511

Kom

posi

t U

lin 4

5%

Spesimen 1 480 1000 9,87 0,475

Spesimen 2 530 1000 9,87 0,525

Spesimen 3 525 1000 9,87 0,520

Spesimen 4 400 1000 9,87 0,396

Rata-rata 483,75 1000 9,87 0,479

Kam

pas

Rem

Moto

r

Spesimen 1 475 1000 23,92 0,464

Spesimen 2 475 1000 23,92 0,464

Spesimen 3 500 1000 23,92 0,488

Spesimen 4 475 1000 23,92 0,464

Rata-rata 481,25 1000 23,92 0,470

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 87: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

71

Setelah dilakukan penghitungan nilai koefisien geseknya, untuk lebih

mengetahui perbedaan dari setiap karakteristik bahan komposit partikel kayu ulin

tersebut maka di buat grafik dari rata-rata koefisien gesek seperti yang ditunjukan

pada gambar 4.7 berikut ini:

Gambar 4.5 Grafik nilai koefisien gesek

Hasil penelitian menunjukan bahwa harga koefisien gesek paling rendah

adalah pada benda uji matrik epoxy yang memiliki harga koefisien gesek sebesar

0,469. Akan tetapi nilai tersebut hampir sama dengan koefisien gesek kampas rem

motor yaitu sebesar 0,470. Peningkatan fraksi volume partikel kayu ulin akan

menambah nilai koefisien gesek dari benda uji komposit tersebut, seperti yang

ditunjukan oleh komposit partikel kayu ulin 25% dengan nilai koefisien geseknya

sebesar 0,499 dan semakin meningkat ketika fraksi volume partikelnya 35%,

sehingga koefisien geseknya menjadi 0,511. Namun demikian, penambahan

penguat partikel kayu ulin sampai 45% tidak memberikan nilai koefisien gesek

yang semakin meningkat. Penambahan partikel kayu ulin 45% memiliki koefisien

gesek sebesar 0,479. Hasil tersebut justru mendekati hasil koefisien gesek dari

benda uji matrik epoxy dan kampas rem motor.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 88: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

72

Peningkatan nilai koefisien gesek komposit ini disebabkan oleh sifat arang

partikel kayu ulin yang lebih kasar. Semakin banyak kandungan arang partikel

kayu ulinnya maka luas kontak penampang arang partikel kayu ulin pada

permukaan komposit dengan disc brake juga semakin besar. Berdasarkan nilai

koefisien gesek pada pengujian ini, campuran material komposit arang partikel

ulin 45% merupakan nilai yang paling mendekati dengan nilai koefisien gesek

kampas rem.

4.4 Perbandingan pada setiap pengujian

Tabel 4.8 Perbandingan pada setiap pengujian:

Pengujian

material

Standar

kampas rem

komposit

dari

www.stopc

obrake.com

Kampas

rem

sepeda

motor

Resin

epoxy

100%

Komposit

partikel

arang

kayu ulin

25%

Komposit

partikel

arang

kayu ulin

35%

Komposit

partikel

arang

kayu ulin

45%

Nilai

Keausan

(mm2/kg)

5 × 10-4 s/d

5 × 10-3

8,555×

10-8

2,579×

10-8

2,448×

10-8

4,632×

10-8

5,248×

10-8

Koefisien

gesek

0,14 s/d

0,27 0,470 0,469 0,499 0,511 0,479

Kekuatan

perpatahan

(N/cm2)

480 s/d

1500 - 38,7 30,1 32,4 32,0

Dari Tabel 4.8 komposit partikel arang kayu ulin memiliki koefisien gesek

yang lebih tinggi dari kampas rem maupun standar yang dimiliki

www.stopcobrake.com. Akan tetapi nilai keausan dan kekuatan patah masih

dibawah dari kampas rem dan standar yang dimiliki www.stopcobrake.com.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 89: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

74

BAB V

KESIMPULAN

Setelah melakukan perhitungan dan menganalisa data-data hasil dari

pengujian tentang fraksi volume partikel kayu ulin, maka dapat ditarik kesimpulan

sebagai berikut:

1. Hasil rata-rata tenaga patah tertinggi terjadi pada fraksi volume komposit

partikel arang kayu ulin 35% yakni sebesar 0,26336 joule. Hasil rata-rata

besar harga keuletan uji impak komposit partikel arang kayu ulin dengan

fraksi volume 35% juga memiliki harga keuletan yang lebih tinggi yakni

sebesar 0,00324 joule/mm2.

2. Komposit partikel arang kayu ulin yang memiliki nilai koefisien gesek

paling tinggi yaitu pada komposit dengan fraksi volume 35% sebesar

0,511 dan nilai koefisien gesek paling rendah yaitu pada fraksi volume

45% sebesar 0,479.

3. Untuk pengujian keausan metode Ogoshi, rata-rata laju keausan spesifik

yang memiliki nilai keausan paling tinggi yaitu sebesar 5,248×10-8 mm2/kg

pada komposit fraksi volume 45% dan laju keausan spesifik yang paling

rendah yaitu pada komposit dengan fraksi volume 25% sebesar 2,448×10-8

mm2/kg.

4. Dari hasil uji keausan dan uji koefisen gesek, maka nilai keausan dari

komposit partikel arang partikel kayu ulin 45% sebesar 5,248×10-8 mm2/kg

paling mendekati dengan nilai keausan pada kampas rem sepeda motor

yang sudah ada di pasaran yakni sebesar 8,555×10-8 mm2/kg dan koefisien

gesek dari komposit partikel arang kayu ulin 45% sebesar 0,479 juga

paling mendekati dengan koefisien gesek kampas rem yakni sebesar 0,470.

5. Penambahan partikel arang kayu ulin pada pembuatan bahan komposit

untuk kampas rem sangat berpengaruh pada nilai keausan kampas rem

tersebut, terutama pada laju keausan komposit partikel arang kayu ulin

fraksi volume 45% dan pada koefisien gesek fraksi volume 35%

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 90: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

75

SARAN

1. Untuk penelitian selanjutnya dalam pengujian keausan dilakukan dengan

menggunakan lebih dari 2 spesimen benda uji pada setiap fraksi

volumenya, supaya mendapatkan lebih banyak data pembanding dalam

menghitung rata-rata hasil pengujian.

2. Pada penggunaan partikel kayu sebagai penguat komposit lebih di

variasikan lagi menggunakan partikel kayu jenis lainnya agar hasil yang

diperoleh bisa lebih mendekati dengan kampas rem sepeda motor yang

sudah ada di pasaran.

3. Pada penelitian selanjutnya dalam pengujian dapat ditambah dengan uji

temperatur komposit, supaya ketahanan material komposit tersebut dapat

diketahui dan di bandingkan dengan ketahanan panas dengan kampas rem.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 91: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

76

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, Kamps Rem Komposit Serat Bambu.

Cristanto, S. W. 2011, Sifat Fisis Dan Mekanis Komposit Arang Serbuk Gergaji

Mahoni Dengan Variasai Skrap Alumunium, Tugas Akhir Jurusan Teknik

Mesin, Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

Hartono, A.J, 1992, Komposit Metal, Andi Offset, Yogyakarta.

Iswantoro, Y, 2008, Kekuatan Tarik Dan Kekuatan Impak Komposit Partikel

Arang Kayu Jati Bermatrik Epoxy, Tugas Akhir Jurusan Teknik Mesin,

Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

Kilduff, Thomas.F, 1994, Engineering Materials Technology Structure,

Processing, Properties And Selection, Edisi Kedua, Prentice-Hall, New

Jersey.

Modul Praktikum uji impak Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma

Yogyakarta.

Modul Praktikum uji keausan Teknik Mesin Universitas Gajah Mada Yogyakarta.

Nayiroh, N, 2013, Teknologi Material Komposit.

Pranayuda, A. 2007, Pengaruh Vraksi Volume Serbuk Alumunium Terhadap

Kemampuan Menghantarkan Panas Komposit Serbuk Alumunium

Bermatrik Epoxy, Tugas Akhir Jurusan Teknik Mesin, Universitas Sanata

Dharma Yogyakarta.

Pratama, 2011, Analisa Sifat Mekanik Komposit Bahan Kampas Rem Dengan

Penguat Fly Ash Batubara, Tugas Akhir Jurusan Teknik Mesin,

Universitas Hasanuddin Makasar.

Puja, I. G. K, 2013, Studi Kekuatan Tarik Dan Koefisien Gesek Bahan

Komposit Arang Limbah Serbuk Gergaji Kayu Jati Dengan Matrik Epoxy,

Journal of Mechanical Engineering, Sanata Dharma University.

Purboputro, P. I, 2012, Pengembangan Kampas Rem Sepeda Motor Dari

Komposit Serat Bambu,Fiber Glass, Serbuk Aluminium Dengan Pengikat

Resin Polyester Terhadap Ketahanan Aus Dan Karakteristik

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 92: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

77

Pengeremannya, Journal of Mechanical Engineering, Muhamadiyah

University of Surakarta.

Purboputro, P. I, 2014, Pengembangan Ketahanan Keausan Pada Bahan

Kampas Rem Sepeda Motor Dari Komposit Bonggol Jagung, Journal of

Mechanical Engineering, Muhamadiyah University of Surakarta.

Purboputro, P. I, 2015, Pengaruh Komposisi Serat Kelapa Terhadap Kekerasan,

Keausan Dan Koefisien Gesek Bahan Kopling Clutch Kendaraan Pada

Kondisi Kering Dan Pembasahan Oli, Journal of Mechanical

Engineering, Muhamadiyah University of Surakarta.

Putro, L. D. S. 2011, Sifat Fisis Dan Mekanis Komposit Arang Sekam Padi

Bermatrik Epoxy, Tugas Akhir Jurusan Teknik Mesin, Universitas Sanata

Dharma Yogyakarta.

Rianto, Y, 2011, Pengaruh Komposisi Campuran Filler Terhadap Kekuatan

Bending Komposit Ampas Tebu - Serbuk Kayu Dalam Matrik Polyester,

Tugas Akhir Jurusan Teknik Mesin, Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Rindrawan F. N. F. 2016, Karakteristik Kekuatan Komposit Serat Kelapa Dengan

Variasai Arah Serat, Tugas Akhir Jurusan Teknik Mesin, Universitas

Sanata Dharma Yogyakarta.

Schwartz, Mel M, 1997, Composite Material, New Jersey: Prentice-Hall.

Sukamto, 2012, Analisis Perpindahan Panas Kampas Rem Pada Sepeda Motor,

Journal of Mechanical Engineering, Janabadra University.

Sukamto. 2012, Analisis Keausan Kampas Rem Pada Sepeda Motor, Journal of

Mechanical Engineering, Janabadra University.

Sularso, 2004, Dasar Perencanaan Dan Pemilihan Elemen Mesin, Jakarta:

Pradnya Paramita.

Surdia Tata, 2005, Pengetahuhan Bahan Teknik, Edisi Keenam, Jakarta: Pradnya

Paramita.

Sutrisno, 2013, Pengaruh Variasi Waktu Baja Karbon Rendah, Journal of

Mechanical Engineering, Nahdlatul Ulama University of Surakarta.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 93: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

78

Swandono, F. B. Y. P. 2008, Bahan Komposit Arang Kayu Glugu Bermatrik

Epoxy, Tugas Akhir Jurusan Teknik Mesin, Universitas Sanata Dharma

Yogyakarta.

Van Vlack, L.H., 1985, Ilmu Dan Teknologi Bahan, Edisi Kelima, Jakarta:

Erlangga.

Van Vliet, G.L.J, 1984, Teknologi Untuk Bangunan Mesin Bahan-Bahan, Jakarta:

Erlangga.

Zainuri, 2010, Mesin Pemindah Bahan-Material Handling Equipment,

Yogyakarta: Andi Offset.

http://dokumen.tips/documents/teori-serat-fiber.html, diakses pada tanggal 21

Maret 2017.

http://famolahx.blogspot.co.id201106prinsip-rem-cakram.html diakses pada

tanggal 21 Maret 2017

http://id.wikipedia.org/wiki/Rem, diakses tanggal 25 Maret 2017

http://teknikdesaindanmanufaktur.blogspot.co.id/2014/10/ diakses pada tanggal 21

Maret 2017

http://www.nusatek.com/images/content/services/material_division/charpy/table.j

pg diakses pada tanggal 21 Maret 2017

http://yudaapriady7.blogspot.co.id201412laporan-prakerin-membahas-mengenai-

rem.html diakses pada tanggal 21 Maret 2017

https://danidwikw.wordpress.com/2010/12/17/pengujian-impak-dan-fenomena-

perpatahan/ diakses pada tanggal 21 Maret 2017

https://ftkceria.files.wordpress.com/2012/04/uji-keausan.jpg diakses pada tanggal

21 Maret 2017

https://www.slideshare.net/edysmartnow/ilmu-kayu-komponen-kimia-kayu-vi

diakses pada tanggal 21 Maret 2017

https://www.slideshare.net/restuputraku5/komposit-4563338 diakses pada tanggal

21 Maret 2017

https://yudiprasetyo53.wordpress.com/2012/05/18/komposit-aluminium-untuk-

aplikasi-tegangan-tinggi/ diakses pada tanggal 21 Maret 2017

www.stopcobrake.com/en/file/en.pdf/SAEJ661diakses pada tanggal 21 Maret

2017

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 94: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

79

LAMPIRAN

Lampiran 1 Pengambilan data uji impak

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 95: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

80

Lampiran 2 Pengambilan data uji impak

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 96: KARAKTERISTIK KOMPOSIT PARTIKEL ARANG KAYU ULIN … · Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin oleh ... ulin, kemudian diarangkan

81

Lampiran 3 Pengambilan data uji impak

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI