Upload
vominh
View
304
Download
5
Embed Size (px)
Citation preview
Nama : Gilang Adythia
NPM : 23409095
Jurusan : Teknik Mesin
Pembimbing: Ir. Tri Mulyanto, MT
ANALISIS SIFAT MEKANIK MATERIAL TROMOL REM
SEPEDA MOTOR DENGAN PENAMBAHAN UNSUR
CHROMIUM TRIOXIDE ANHYDROUS (CrO3)
PENDAHULUAN
Salah satu komponen kendaraan sepeda motor yang penting
adalah tromol rem, dimana merupakan salah satu komponen
sistem rem yang telah menjadi metode standar pengereman yang
digunakan pada sepeda motor kapasitas kecil. Alasannya adalah
karena tromol rem merupakan sistem yang sederhana dan murah.
Pada umumnya tromol rem terbuat dari bahan aluminium paduan
(A5657).
Kualitas suatu produk dipengaruhi oleh komposisi
kimia, perlakuan panas, proses pengecoran dan proses
pengerjaannya. Oleh karenanya beberapa faktor nantinya akan
menentukan sifat mekanik suatu material. Jadi dengan merubah
komposisi kimia sampai batas tertentu, maka sifat mekanik akan
dapat berubah sesuai dengan yang diinginkan.
PENDAHULUAN
PERMASALAHAN
Ruang lingkup permasalahan ini terfokus untuk bagaimana
meningkatkan sifat mekanik tromol rem sehingga didapatkan
produk yang lebih baik dari yang sudah ada.
PEMBATASAN MASALAH
Material yang digunakan adalah tromol rem yang ada di pasaran
dan terbuat dari aluminium paduan (A5657).
Unsur penambahan yang digunakan adalah chromium trioxide
anhydrous (CrO3).
Pengujian yang dilakukan adalah uji metalografi, uji kekerasan
rockwell, uji impact charpy.
LANDASAN TEORI
Aluminium pada saat ini telah menempati peranan penting dalam
industri manufaktur dunia. Industri otomotif, sebagai contoh
penggunaan aluminium menduduki peringkat kedua untuk logam
setelah besi dan baja. Hal ini didasarkan karena salah satu sifat
mekanik aluminium yaitu massa jenisnya yang hanya ± 2.79 g/cm3.
Oleh karena sifatnya yang sangat ringan tersebut disukai dalam
industri otomotif.
Aluminium mempunyai titik lebur ± 660 0C membuat 80% proses
manufaktrunya menggunakan proses pengecoran. Selain
ringan, sifat-sifat mekanisnya dapat ditingkatkan dengan pemaduan
dengan unsur-unsur lain seperti Cu, Mg, Si, Mn, Zn, Ni dan
sebagainya secara satu persatu atau secara bersama-sama.
LANDASAN TEORI
KLASIFIKASI ALUMINIUM
1XXX = Aluminium Murni
2XXX = Aluminium – Cu (Tembaga)
3XXX = Aluminium – Mn (Mangan)
4XXX = Aluminium – Si (Silikon)
5XXX = Aluminium – Mg (Magnesium)
6XXX = Aluminium – Mg, Si
7XXX = Aluminium – Zn (Seng)
8XXX = Aluminium dengan elemen lain
9XXX = Seri yang tidak digunakan
LANDASAN TEORI
KROMIUM (Cr)
Kromium merupakan unsur yang berwarna perak atau abu-abu
baja, berkilau, dan keras. Kromium tidak ditemukan sebagai logam
bebas di alam. Kromium ditemukan dalam bentuk bijih
kromium, khususnya dalam senyawa PbCrO4 yang berwarna merah.
Sumber yang paling berguna dari komersial kromium adalah bijih
kromit FeCr2O4, oksidasi bijih ini melalui udara dalam cairan alkali
memberikan natrium kromat Na2CrO4 di mana kromium dalam
oksidasi dikonversi menjadi Cr (III) oksida. Oksida kemudian
dikurangi lagi dengan aluminium atau silikon untuk membentuk
logam kromium. Isolasi jenis lain yang dapat digunakan untuk
menghasilkan krom adalah dengan proses elektroplating.
LANDASAN TEORI
REAKSI-REAKSI YANG TERJADI PADA KROMIUM
Reaksi kromium dengan udara
Reaksi kromium dengan air
Reaksi kromium dengan halogen
Reaksi kromium dengan asam
Reaksi kromium dengan oksida
Reaksi kromium dengan sulfida
Reaksi kromium dengan nitrida
Reaksi kromium dengan karbonil
UJI METALOGRAFI
DIAGRAM ALIR UJI METALOGRAFI:
Start
Material:
Tromol Rem
(A5657)
Pembuatan
Specimen
• Pengamplasan
• Pemolesan
• Pengetsaan
Pengujian
QC
A
A
Analisa
Selesai
Cacat
Baik
DIAGRAM ALIR UJI KEKERASAN ROCKWELL:
UJI KEKERASAN ROCKWELL
Start
Material:
Tromol Rem
(A5657)
Pembuatan
Specimen
Pengujian
Pencacatan Data
Selesai
DIAGRAM ALIR UJI IMPACT CHARPY:
UJI IMPACT CHARPY
Start
Material:
Tromol Rem
(A5657)
Pembuatan
Specimen
Pengujian
Pencatatan Dan
Perhitungan Data
Selesai
HASIL DAN PEMBAHASAN
STRUKTURMIKRO
Strukturmikro paduan Al-Mg bergantung pada jumlah kandungan
magnesium dalam aluminium. Paduan Al-Mg disusun oleh fasa
utama Al-α yang dikelilingi partikel-partikel Si pada matrik Al-α.
Sesuai dengan diagram fasa kesetimbangan untuk sistem Al-Si,
paduan hypoeutektik (Si<12,6%) terdiri dari fasa utama Al-α yang
dikelilingi oleh fasa eutektik berbentuk dendritik yang menyebar
tidak merata pada fasa eutektik Al-Si.
HASIL DAN PEMBAHASAN
STRUKTURMIKRO TROMOL REM (A5657)
Al-αPlat Si
Eutektik
Al-Si Partikel
Si
HASIL DAN PEMBAHASAN
STRUKTURMIKRO SETELAH DITAMBAHKAN UNSUR CrO3
Al-α
Plat Si
Eutektik
Al-Si
Partikel
Si
HASIL DAN PEMBAHASAN
UJI KEKERASAN ROCKWELL
Uji kekerasan rockwell bertujuan untuk mengetahui tingkat
kekerasan komponen dari material tromol rem (A5657). Pengujian
dilakukan dengan menggunakan indentor berupa steell ball
kepermukaan logam yang diuji kekerasannya dan besar beban
(load) 100 Kp.
HASIL DAN PEMBAHASAN
HASIL UJI KEKERASAN ROCKWELL TROMOL REM (A5657)
HASIL DAN PEMBAHASAN
HASIL UJI KEKERASAN SETELAH DITAMBAH UNSUR CrO3
HASIL DAN PEMBAHASAN
GRAFIK UJI KEKERASAN ROCKWELL
52,8
64.6
0
10
20
30
40
50
60
70
Tromol Rem (A5657) Tromol Rem (A5657) +
CrO3
Nil
ai K
ek
erasa
n (
HR
B)
HASIL DAN PEMBAHASAN
HASIL UJI IMPACT CHARPY
Hasil nilai usaha untuk mematahkan benda uji dan nilai impact
charpy pada tromol rem (A5657) dengan sampel yang telah
dilakukan penambahan unsur chromium trioxide anhydrous (CrO3)
HASIL DAN PEMBAHASAN
GRAFIK UJI IMPACT CHARPY
4,98
8,33
0,062 0,104
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Tromol Rem
(A5657)
Tromol Rem
(A5657) + CrO3
Nil
ai U
sah
a (
Jou
le)
dan
Nil
ai Im
pact C
harp
y(J
ou
le/m
m2)
Nilai Usaha (joule)
Nilai Impact Charpy
(Joule/mm²)
KESIMPULAN
Strukturmikro tromol rem (A5657) memiliki bentuk struktur plat
Si berbentuk dendritik yang tidak homogen pada matrik Al-α.
Setelah dilakukan penambahan unsur chromium trioxide
anhydrous (CrO3) pada tromol rem (A5657) mengalami
perubahan strukturmikro, struktur plat Si cenderung terlihat lebih
jelas dan padat, struktur eutektik Al-Si juga terlihat banyak dan
padat serta halus yang cenderung tersebar merata pada
strukturmikro, serta terdapat partikel-partikel Si baik yang
menyatu dengan plat Si maupun dengan eutektik Al-Si yang
tersebar dalam matriks Al-α.
KESIMPULAN
Nilai kekerasan pada tromol rem (A5657) terjadi peningkatan
setelah dilakukan proses penambahan unsur chromium trioxide
anhydrous (CrO3), dari awalnya sebesar 52,8 HRB menjadi 64,6
HRB.
Nilai impact setelah dilakukan penambahan unsur chromium
trioxide anhydrous (CrO3) mengalami peningkatan sebesar 3,35
Joule untuk nilai usaha dan 0,042 Joule/mm2 untuk nilai impact
charpy. Maka dapat dikatakan bahwa tromol rem (A5657) setelah
dilakukan penambahan unsur chromium trioxide anhydrous
(CrO3) lebih tangguh dari tromol rem (A5657) yang tidak
ditambahkan unsur chromium trioxide anhydrous (CrO3).
SARAN
Dikarenakan pada penelitian ini hanya menggunakan studi
laboratorium, maka hasil yang didapatkan hanya sebatas sampel
untuk penelitian. Untuk mendapatkan hasil yang maksimal untuk
prodak tromol rem, perlu dilakukan penelitian lanjutan seperti
pengontrolan pada komposisi chromium trioxide anhydrous (CrO3).
Sehingga dari penelitian lanjutan nantinya produk akan bisa bersaing
dipasaran.
SEKIAN DAN TERIMA
KASIH