Abstrak


PERILAKU MEKANIK DAN TRIBOLOGI KAMPAS REM ORGANIK DENGAN FILLER PARTIKEL CANGKANG TELUR DAN BAMBU YANG TERPAPAR OLEH AIR DAN PANAS


Oleh :
Sunardi - T762102003 - Fak. Teknik

Pemakaian partikel cangkang telur dan bambu sebagai material gesek menghasilkan performa yang sangat kompetitif. Kedua material ini diproyeksikan dapat menggantikan peran material-material yang berbahaya bagi kesehatan manusia dan lingkungan. Pemakaian bahan-bahan organik merupakan upaya mengembangkan material yang ramah lingkungan dan berbiaya murah. Kedua material ini banyak tersedia di Indonesia dalam jumlah yang cukup besar.

Partikel cangkang telur diberikan perlakuan panas pada suhu 100 °C, 500 °C, dan 900 °C dan ditahan di dalam furnace selama 1 jam, 2 jam, dan 3 jam. Serat dan partikel bambu diberikan perlakuan alkali-silan. Komposisi komposit kampas rem disusun berdasarkan fraksi volume, yaitu 10% serat bambu, 35% resin fenolik, 5% seng, 10% alumina, 10% grafit, dan 30% rasio antara partikel cangkang telur dan bambu. Rasio antara partikel cangkang telur dan partikel bambu sebesar 30% dibagi menjadi 3 kelompok, yaitu 5%:25%, 15%:15%, dan 25%:5%. Proses pembuatan komposit dilakukan melalui 3 tahapan, yaitu kompaksi dingin, kompaksi panas, dan post curing. Kompaksi dingin dilakukan pada tekanan 40 MPa selama 5 menit pada suhu kamar untuk menghasilkan green body. Sedangkan, parameter kompaksi panas adalah tekanan 40 MPa selama 10 menit pada suhu 150 °C. Langkah terakhir adalah post curing selama 7,5 jam dengan laju panas yang dikendalikan, yaitu: dari suhu kamar hingga suhu 140 °C selama 1 jam,  dari suhu 140 °C hingga 180 °C selama 6 jam, dan dari 180 °C hingga suhu kamar selama 0,5 jam. Optimasi karakteristik partikel cangkang telur dilakukan dengan menggunakan metode taguchi dan DEAR (data envelopment analysis based ranking). Respon yang diamati pada tahapan ini adalah kekerasan, laju keausan spesifik, dan koefisien gesek. Pada kondisi paparan panas dan basah, karakteristik komposit yang diamati adalah kekerasan, laju keausan spesifik dan koefisien geseknya.

Hasil studi menunjukkan bahwa kinerja sampel komposit kampas rem mencapai nilai optimum dengan nilai kekerasan rata-rata 92,82 HR, laju keausan spesifik 4,43 x 10-6 mm3/Nm, dan koefisien gesek 0,32. Karakteristik partikel cangkang telurnya adalah perlakuan kalsinasi pada suhu 900 °C selama 2 jam, ukuran mesh 200 dan fraksi volume 25%. Paparan media basah di dalam larutan air destilasi, air hujan dan pelumas mesin tidak terlalu signifikan mempengaruhi kinerja mekanik dan tribologi kampas rem. Pada paparan suhu tinggi, kinerja mekanik dan tribologi mengalami penurunan secara signifikan pada suhu paparan 500 °C.