Upload
others
View
16
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
STUDI SIFAT MEKANIS PEMBUATAN KAMPAS KOPLING DARI
BAHAN RESIN EPOXY, SERBUK CANGKANG TELUR DAN SERBUK
KUNINGAN
SKRIPSI
Di ajukan Sebagai Salah Satu Syarat Dalam Rangka Penyelesaian Studi Untuk
Mencapai Gelar Sarjana Teknik Program Studi Teknik Mesin Jenjang Strata Satu
(S1)
Oleh :
LUKMAN HAKIM
NPM 6415500053
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS PANCASAKTI TEGAL
2021
ii
LEMBAR PERSETUJUAN
”STUDI SIFAT MEKANIS PEMBUATAN KAMPAS KOPLING DARI
BAHAN RESIN EPOXY, SERBUK CANGKANG TELUR DAN SERBUK
KUNINGAN”
NAMA : LUKMAN HAKIM
NPM : 6415500053
Di setujui untuk di uji
Hari : Jumat
Tanggal : 17 Januari 2020
Pembimbing I Pembimbing II
Rusnoto, ST., M.Eng Ir. Tofik Hidayat, M.Eng
NIP/NIPY : 14054121974 NIP/NIPY : 69519021969
iii
LEMBAR PENGESAHAN
Telah dipertahankan dihadapan sidang dewan penguji Fakultas Teknik Universitas
Pancasakti Tegal pada :
Hari : Kamis
Tanggal : 18 Februari 2021
Anggota Penguji
Penguji I
(Rusnoto, ST., M.Eng) ( ……………….. )
NIPY : 14054121974
Penguji II
(Drs. Drajat Samyono, MT) ( ……………….. ) NIP : 20962771960
Penguji III
(Hj. Siswiyanti, ST., MT) ( ……………….. ) NIPY : 12551341974
Dekan
Fakultas Teknik
Universitas Pancasakti Tegal
(Dr. Agus Wibowo, ST., MT) NIPY :12651810191972
iv
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahawa skripsi saya yang berjudul “STUDI SIFAT
MEKANIS PEMBUATAN KAMPAS KOPLING DARI BAHAN RESIN
EPOXY, SERBUK CANGKANG TELUR DAN SERBUK KUNINGAN” ini
beserta seluruh isinya adalah benar-benar karya sendiri dan saya tidak akan
melakukan penjiplakan atau pengutipan dengan cara-cara yang tidak sesuai
dengan etika keilmuan yang berlaku dalam masyarakat, atas pernyataan ini saya
siap menanggung resiko atau sanksi yang dijatuhkan kepada saya apabila
dikemudian hari ada pelanggaran terhadap etika keilmuan dalam karya saya, atau
ada klaim dari pihak lain terhadap keaslian karya saya sendiri.
Tegal, 18 Februari 2021
Yang membuat pernyataan
LUKMAN HAKIM
NPM.6415500053
v
MOTO DAN PERSEMBAHAN
MOTO
Disetiap keberhasilan seorang anak yang berhasil disitulah ada doa
seorang ibu yang dijawab oleh ALLAH SWT.
Terus belajar dan optimis adalah kunci dari kesuksesan
Terus belajar menjadi pribadi yang lebih baik dan bermanfaat bagi orang
lain
Keluargamu adalah alas an bagi kerja kerasmu, maka janganlah sampai
engkau mengecewakan mereka karena kerja kerasmu
Saat saya merasa bisa melakukan dengan sendirian, ternyata saya
membutuhkan teman
Berusaha dan berdoa
PERSEMBAHAN
Skripsi ini ku persembahkan kepada keluarga tercinta yang telah memberikan
dorongan dan doa, dan memberikan kesempatan kepadaku untuk belajar, serta
untuk adiku, saudara dan teman-teman yang selalu mendukungku untuk terus
berjuang untuk menjadi seseorang yang lebih baik.
vi
PRAKATA
Dengan memanjatkan puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan
petunjuk, kekuatan sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul
“STUDI SIFAT MEKANIS PEMBUATAN KAMPAS KOPLING DARI
BAHAN RESIN EPOXY, SERBUK CANGKANG TELUR DAN SERBUK
KUNINGAN”, Dalam penyusunan dan penulis skripsi ini tidak lepas dari bantuan
dan bimbingan berbagai pihak, dalam kesempatan ini penulis mengucapkan
sebesar-besarnya kepada :
1. Dr. Agus Wibowo ST.MT. Selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas
Pancasakti Tegal.
2. Bapak Rusnoto, ST.,M.Eng Selaku Dosen Pembimbing I yang selalu
meluangkan waktunya untuk memberikan bimbingan dan saranya selama ini.
3. Bapak Ir. Tofik Hidayat, M.Eng Selaku Dosen Pembimbing II yang dengan
sabarnya mengarahkan penulis dan bimbingan selama ini.
4. Segenap Dosen dan Staff Fakultas Teknik Universitas Pancasakti Tegal.
5. Bapak dan Ibuku yang tak pernah lelah mendoakanku.
6. Teman-teman seperjuangan Fakultas Teknik.
7. Serta semua pihak yang telah membantuku hingga laporan in selesai, semoga
mendapat balasan yang sesuai dari Allah SWT.
Penulis telah mencoba membuat skripsi ini sempurna dengan maksimal,
namun demikian mungkin ada banyak kekurangan yang tidak terlihat oleh
penulis untuk itu mohon masukan untuk kebaikan dan pemanfaatanya.
Harapan penulis semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi kita semua.
Tegal, 18 Februari 2021
LUKMAN HAKIM
NPM.6415500053
vii
ABSTRAK
Lukman Hakim. 2021. “Studi sifat mekanis pembuatan kampas kopling dari
bahan resin epoxy, serbuk cangkang telur dan serbuk kuningan”. Laporan
Skripsi , Teknik Mesin Universitas Pancasakti Tegal 2021.
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh fraksi berat
dengan matrik epoxy pada kekuatan tarik, kekuatan kekerasan dan ketahanan aus
pada bahan serbuk cangkang telur dan serbuk kuningan. Kemudian bahan ini
dicampur dengan komposisi yang telah ditentukan.
Dalam penelitian ini penelitian menggunakan matriks epoxy dengan
variasi campuran fraksi penguat serbuk cangkang telur dan serbuk kuningan
dengan variasi campuran 0%, 5%+10%, 7,5%+7,5% dan 10%+5% kemudian
untuk pembanding penelitian, peneliti menggunakan spesimen orisinil kampas
kopling motor yang ada di pabrikan.
Setelah dilakukan penelitian didapatkan hasil uji tarik, uji kekerasan dan
uji keausan pada spesimen variasi campuran komposisi 0%, 5%+10%,
7,5%+7,5% dan 10%+5%, pada spesimen variasi campuran 0% memiliki nilai
kekuatan tarik tertinggi sebesar 39,72 N/m , pada spesimen variasi campuran
7,5%+7,5% pengujian kekerasan untuk nilai tertinggi yaitu sebesar 80,83 HD.
Kemudian untuk pengujian keausan pada spesimen variasi campuran 10%+5%
nilai tertinggi adalah 0,01126 .
Kata kunci : Serbuk Cangkang Telur, Serbuk Kuningan, Epoxy, Uji Tarik,
Uji Kekerasan, Uji Keausan.
viii
ABSTRACT
Lukman Hakim. 2021. "Study of mechanical properties of the manufacture of
coupling lining from epoxy resin, eggshell powder and brass powder" Thesis
Report, Mechanical Engineering, Pancasakti University, Tegal 2021.
The purpose of this study was to determine the effect of weight fraction
with epoxy matrices on tensile strength, hardness strength and wear resistance in
eggshell powder and brass powder. Then this material is mixed with the
predetermined composition.
In this study, this study used an epoxy matrix with a mixture of a mixture
of eggshell powder and brass powder with a mixture of 0%, 5% + 10%, 7.5% +
7.5% and 10% + 5% variation. The researchers used the original specimen of the
motor clutch on the manufacturer.
After conducting the research, the results of the tensile test, hardness test
and wear test on the specimens of the composition variation of 0%, 5% + 10%,
7.5% + 7.5% and 10% + 5% were obtained. The highest tensile strength value is
39.72 N/mm², in the mixed variation specimen 7.5% + 7.5%, the hardness test for
the highest value is 80.83 HD. Then for the wear test on the specimens of the
mixed variation of 10% + 5%, the highest value is 0.01126 mm³/ kg.
Keywords: Eggshell Powder, Brass Powder, Epoxy, Tensile Test, Hardness Test,
Wear Test.
ix
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ...................................................................................... i
HALAMAN PERSETUJUAN....................................................................... ii
HALAMAN PENGESAHAN....................................................................... . iii
MOTTO DAN PERSEMBAHAN ................................................................. iv
PERNYATAAN.............. ................................................................................ v
PRAKATA ...................................................................................................... vi
ABSTRAK..................................................................................................... . vii
ABSTRACT ..................................................................................................... viii
DAFTAR ISI ................................................................................................... x
DAFTAR GAMBAR............ ............................................................. ............ xi
DAFTAR TABEL........................................................................................... xii
BAB I PENDAHULUAN ............................................................................... 1
1.1. Latar Belakang ............................................................................ 1
1.2. Batasan Masalah ......................................................................... 3
1.3. Rumusan Masalah ....................................................................... 4
1.4. Tujuan ......................................................................................... 5
1.5. Manfaat ....................................................................................... 5
1.6. Sistematika Penulisan ................................................................. 6
BAB II LANDASAN TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA ..................... 7
2.1. LANDASAN TEORI ................................................................ 7
1. Pengertian Komposit ................................................................. 7
2. Kelebihan Bahan Komposit ....................................................... 7
3. Kekurangan Bahan Komposit .................................................... 8
4. Karakteristik .............................................................................. 8
5. Resin Epoxy .............................................................................. 8
6. Cangkang Telur ......................................................................... 9
x
7. Serbuk Kuningan ....................................................................... 10
8. Kopling ..................................................................................... 11
9. Pengujian Tarik.......................................................................... 12
10. Pengujian Kekerasan................................................................. 13
11. Pengujian Keausan ...................................................................... 14
2.2. TINJAUAN PUSTAKA ............................................................ 16
BAB III METODOLOGI PENELITIAN .................................................... 19
3.1. Metode Penelitian ...................................................................... 19
3.2. Waktu dan Tempat Penelitian .................................................... 19
3.3. Instrument Penelitian ................................................................. 20
3.4. Spesimen ................................................................................... 21
3.5. Prosedur Penelitian .................................................................... 23
3.6. Variabel Penelitian ..................................................................... 24
3.7. Teknik Pengumpulan Data ......................................................... 25
3.8. Teknik Pengolahan Data ............................................................ 25
3.9. Metode Analisa Data ................................................................. 29
3.10. Diagram Alur Penelitian .......................................................... 30
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN........................................................ 31
4.1 Hasi Penelitian............................................................................ 31
1. Uji Tarik................................................................................... 31
2. Uji Kekerasan........................................................................... 34
3. Uji Keausan............................................................................... 36
4.2 Pembahasan…........................................................................... 41
BAB V PENUTUP.......................................................................................... 43
5.1 Kesimpulan................................................................................ 43
5.2 Saran.......................................................................................... 44
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xi
DAFTAR GAMBAR
2.1 Cangkang Telur .................................................................................... 9
2.2 Serbuk Kuningan…...................... ........................................................ 10
2.3 Kampas kopling. .................................................................................. 11
2.4 Mesin Pengujian Tarik. ........................................................................ 12
2.5 Mesin Pengujian Kekerasan ................................................................. 13
2.6 Mesin Pengujian Keausan .................................................................... 14
3.1 Bentuk Sampel Pengujian Tarik........................................................... 21
3.2 Bentuk Sampel Pengujian Kekerasan. ................................................. 22
3.3 Bentuk Sampel Pengujian Keausan. .................................................... 22
3.4 Diagram Penelitian. .............................................................................. 30
4.1 Grafik Pengujian Tarik. ........................................................................ 33
4.2 Grafik Pengujian Kekerasan. ............................................................... 35
4.3 Grafik Pengujian Keausan.................................................................... 40
xii
DAFTAR TABEL
3.1 Jadwal Penelitian. ................................................................................. 20
3.2 Lembar Pengujian Tarik ....................................................................... 26
3.3 Lembar Pengujian Kekerasan .............................................................. 27
3.4 Lembar Pengujian Keausan.................................................................. 28
4.1 Hasil Perhitungan Pengujian Tarik. ..................................................... 32
4.2 Hasil Perhitungan Pengujian Kekerasan. ............................................. 34
4.3 Hasil Perhitungan Pengujian Keausan ................................................. 38
xiii
ARTI LAMBANG DAN SINGKATAN
Simbol Arti Satuan
π phi 3,14
σ Max Tegangan Max N/mm²
P Tegangan N
A Luas Penampang mm²
D Diameter mm
WS Nilai keausan mm²/kg
B Lebar Disc Pengaus mm
r Radius mm
V Volume mm³
Σ Regangan mm
lo Jarak Tempuh Pengausan mm
t Tebal tinggi Spesimen mm
b³ Lebar Keausan mm
PO Beban Tekan Pengausan Kg
HD Kekerasan Durometer N/mm³
b Panjang Goresan mm
B Tebal Piringan mm
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Kopling sebagai elemen mesin yang saat ini banyak digunakan
pada mesin industry, kendaraan bermotor, dan lain - lain. Penggunaan
kopling yang terus menerus maka komponen – komponen kopling ini akan
mengalami plat cepat aus, usia kopling tidak tahan lama. Maka perlu
adanya perencanaan kopling yang tepat dan teliti. Bahan komposit
merupakan salah satu bahan alternatif yang dapat digunakan untuk
pembuatan kampas kopling. perkembangan teknologi komposit
mengalami kemajuan yang sangat pesat ini karena keistimewaan sifat
renewable atau terbarukan dan juga rasio kekuatan terhadap berat yang
tinggi kekakuan, ketahanan terhadap korosi dan lain lain, sehingga dapat
mengurangi konsumsi bahan kimia maupun gangguan lingkungan hidup
(http://komposit.co.id).
Dalam proses pembuatan kampas kopling, keausan pada komposit
semakin mudah aus dapat di pengaruhi oleh besarnya waktu yang
diberikan pada proses kompaksi. Jika waktu penekanannya semakin besar
maka tingkat keausan pun besar. Untuk nilai kekerasan bahan dari kampas
kopling terpengaruh oleh besar waktu penekanan kompoaksi yang
2
diberikan. Pada proses pembuatan kampas kopling, semakin besar
kompaksi maka semakin besar pula komposit.
Kopling merupakan mesin yang digunakan untuk menghubungkan
dua poros pada kedua ujungnya dengan tujuan untuk mentransmisikan
daya mekanis. Fungsi kopling pada sepeda motor adalah untuk
menghubungkan dan memutuskan putaran dari mesin ke transmisi.
Macam - macam kopling terdiri dari kopling basah dan kopling
kering, kopling kering yaitu plat yang tidak terlumasi atau terendam oli di
bak mesin sedangkan kopling basah yaitu jenis kopling yang terendam
oleh oli mesin. Sifat kopling kering yaitu dimana daya cengkramnya lebih
erat karena kopling ini tidak terendam oli. Sedangkan sifat kopling basah
yaitu dimana secara pelumasan lebih sempurna.
Kampas kopling dapat dibuat dengan rekayasa material yaitu
dengan memanfaatkan limbah cangkang telur (berbentuk serbuk)
dicampur dengan serbuk kuningan sebagai penguat pada matrik epoxy.
Bahan material komposit dipercaya akan memberikan dampak
yang positif dalam bidang industri maupun ekonomi karena bahan
penyusun komposit ini biasanya lebih mudah didapatkan dan memiliki
biaya yang kecil untuk mendapatkan bahan penyusun material komposit
tersebut, sehingga dapat memberikan kuantitas harga yang lebih kecil.
Tujuan diciptakan komposit ini sebenarnya untuk memberikan material
lain yang lebih murah sehingga dapat diaplikasikan dalam berbagai macam
3
alat, baik alat rumah tangga, otomotif dan lain sebagainya.(alfino januar,
2018)
Dari penulisan diatas penulis akan meneliti pada pembuatan
kampas kopling. Adapun judul penelitian ini adalah ”STUDI SIFAT
MEKANIS PEMBUATAN KAMPAS KOPLING DARI BAHAN RESIN
EPOXY, SERBUK CANGKANG TELUR DAN SERBUK
KUNINGAN”.
1.2 Pembatasan Masalah
Agar mencapai tujuan penelitian yang jelas, diperlukan pembatasan
masalah dengan tujuan untuk mencegah penelitian tidak keluar dari pokok
masalah adalah :
1. Material kampas kopling sepeda motor
1) Resin Epoxy
2) Penguatnya
a. Serbuk Cangkang telur
b. Serbuk Kuningan
2. Tanpa penambahan dan penambahan material penguat.
3. Perbandingan unsur penguat serbuk cangkang telur dan serbuk
kuningan sebagai berikut :
a. 5% serbuk cangkang telur + 10% serbuk kuningan + 85% resin
Epoxy.
4
b. 7,5% serbuk cangkang telur + 7,5% serbuk kuningan + 85% resin
Epoxy.
c. 10% serbuk cangkang telur + 5% serbuk kuningan + 85% resin
Epoxy.
4. Penelitian yang dilakukan adalah pengajuan Uji tarik, kekerasan, dan
keausan.
1.3 Rumusan Masalah
Penelitian diatas merumuskan permasalahan sebagai berikut :
1. Bagaimana pengaruh fraksi berat tanpa penambahan dan penambahan
serbuk cangkang telur dan serbuk kuningan sebesar 5%,10% ;
7,5%,7,5% ; 10%,5% pada kekuatan tarik komposit matriks epoxy ?
2. Bagaimana pengaruh fraksi berat tanpa penambahan dan penambahan
serbuk cangkang telur dan serbuk kuningan sebesar 5%,10% ;
7,5%,7,5% ; 10%,5% pada kekuatan kekerasan komposit matriks
epoxy ?
3. Bagaimana pengaruh fraksi berat tanpa penambahan dan penambahan
serbuk cangkang telur dan serbuk kuningan sebesar pada 5%,10% ;
7,5%,7,5% ; 10%,5% kekuatan keausan komposit matriks epoxy ?
5
1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan yang digunakan dalam penelitian ini yaitu :
1. Bagaimana pengaruh fraksi berat tanpa penambahan dan penambahan
serbuk cangkang telur dan serbuk kuningan sebesar 5%,10% ;
7,5%,7,5% ; 10%,5% pada kekuatan tarik komposit matriks epoxy ?
2. Bagaimana pengaruh fraksi berat tanpa penambahan dan penambahan
fraksi berat serbuk cangkang telur dan serbuk kuningan sebesar
5%,10% ; 7,5%,7,5% ; 10%,5% pada kekuatan kekerasan komposit
matriks epoxy ?
3. Bagaimana pengaruh tanpa penambahan dan penambahan fraksi berat
serbuk cangkang telur dan serbuk kuningan sebesar 5%,10% ;
7,5%,7,5% ; 10%,5% pada kekuatan keausan komposit matriks epoxy
?
1.5 Manfaat Penelitian
1. Dapat membantu mengurangi hasil limbah dari suatu industri.
2. Untuk membandingkan variasi komposisi campuran bahan pembuatan
kampas kopling.
3. Menambah wawasan tentang komposit, epoxy dan cara mengetahui
kualitasnya.
6
1.6 Sistematika Skripsi
Penulisan skripsi ini terdiri dari beberapa bagian sebagai berikut :
BAB I PENDAHULUAN
Mencangkup tentang latar belakang masalah, batasan masalah,
rumusan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, dan
sistematika penulisan.
BAB II LANDASAN TEORI
Pada bab ini berisi penjelasan kopling, cangkang telur,
kuningan, resin epoxy.
BAB III METODE PENELITIAN
Bab ini berisi tentang metode penelitian, waktu dan tempat
penelitian, desain penelitian, variabel penelitian, pengumpulan
data, desain penelitian.
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada bab ini berisi tentang data dari hasil pengujian dan
pembahasan dari pengujian.
BAB V KESIMPULAN
Merupakan kesimpulan dari hasil analisa.
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN - LAMPIRAN
7
BAB II
LANDASAN TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Landasan Teori
1. Pengertian Komposit
Komposit adalah material yang terbuat dari bahan atau lebih
yang tetap terpisah dan berbeda dalam level makroskopik selagi
membentuk komponen tunggal. Komposit merupakan suatu jenis
bahan baru hasil rekayasa yag terdiri dari dua atau lebih bahan dimana
sifat masing-masing bahan berbeda satu sama lainya baik itu sifat
kimia maupun fisikanya dan tetap terpisah dalam hasil akhir bahan
tersebut. Dengan adanya perbedaan dari material penyusunya maka
komposit antar material harus berikatan dengan kuat, sehingga perlu
adanya penambahan wetting agent.
Komposit biasa dipakai ini karena memiliki sifat diingankan
dan tidak dapat dicapai oleh salah satu bahan penyusunnya jika
bertindak sendiri (Gibson, 1994).
2. Kelebihan Bahan Komposit
Dilihat dari sifat-sifat mekanikal dan fisikanya. bahan komposit
mempunyai density yang jauh lebih rendah berbanding dengan bahan
konvesional, massa jenis rendah, lebih kuat dan lebih ringan,
perbandingan kekuatan berat yang menguntungkan, lebih kuat, tahan
8
terhadap cuaca, tahan terhadap korosi, mudah diproses, lebih mudah
disbanding metal, koefisien pemuai yang rendah, biaya, ulet dan tidak
geas.
3. Kekurangan Bahan Komposit
Dalam bahan komposit banyak komposit yang bersifat
anisotropic, dimana terjadi perbedaan sifat yang tergantung pada arah
komposit diukur, banyak komposit berbasis polimer yang menjadi
subjek serangan bahan kimia atau bahan pelarut. Polimer rentan
terkena serangan. Proses pembuatan dan pembentukan material
komposit lambat dan mahal.
4. Karakteristik
Karakteristik komposit dapat ditentukan berdasarkan
karakteristik material penyusun dan dapat ditentukan dengan teoritis,
sehingga akan berbanding secara proposional. Bentuk (dimensi) dan
struktur (ikatan) penyusun komposit akan mempengaruhi karakteristik
komposit. Apabila terjadi interaksi antara penyusun akan
meningkatkan sifat dari komposit.
5. Resin Epoxy
Pada dasarnya resin adalah metrik, sehingga memiliki fungsi
seperti metriks. epoxy termasuk kedalam tergolong thermosetting,
epoxy mengandung oxirene. Epoxy adalah sebuah polimer epoxide
thermosetting yang bertambah bagus bila dicampur dengan katalis.
9
epoxy ini menbutuhkan penambahan zat pengawet saat proses curing,
yang biasa disebut hardener. Epoxy biasanya membutuhkan
penambahan bahan pengawet pada rasio resin dan pengeras yang jauh
lebih tinggi, sering kali 1:1 atau 2:1. Sifat – sifat epoxy dapat diubah
agar sesuai dengan kebutuhan yang diinginkan. Epoxy ini tahan
terhadap korosi yang baik, tetapi epoxy tidak tahan pada asam.
6. Cangkang Telur
Cangkang telur adalah lapisan terluar dari telur. Lapisan ini
dapat bertekstur keras maupun lunak. Cangkang telur ungags
umumnya terbuat dari kalsium karbonat yang dapat larut dalam asam
dan melepaskan karbondioksida. Cangkang telur ayam yang
membungkus telur umumnya beratnya 9-12% dari berat telur total
(Wirakusumah, 2011).
Berdasarkan pada tahun 2019, populasi ayam petelur per bulan
mencapai 226 juta – 248 juta ekor populasi ayam petelur
(www.ditjenpkh.pertanian.go.id).
Gambar 2.1 Cangkang Telur
10
Kuning telur dan putih telur diselimuti oleh kulit telur atau
disebut cangkang dan pada bagian cangkang dilapisi lagi dengan
selaput halus untuk melindungi pori-pori telur. Cangkang telur
mengandung kalsium karbonat 94%.. Fungsi cangkang pada penelitian
ini yaitu untuk penguat pada matrik epoxy pada pembuatan kampas
kopling. Karena cangkang mengandung kalsium karbonat 94%
( Rivera, 1999 ).
7. Serbuk Kuningan
Kuningan yaitu paduan logam yang merupakan campuran dari
unsur tembaga dan seng. Komponen utama logam ini adalah tembaga
yang memiliki kadar massa berkisar 60-96%. Membuat kuningan
bersifat antiseptic, bisa melewati efek oligodinamis.
Gambar 2.2 serbuk kuningan
11
Kandungan seng pada kuningan mencapai berkisar 40%.
Serbuk kuningan dipakai pada campuran material kampas kopling ini
karena serbuk kuningan ini memiliki tingkat ketahanan yang baik dan
lebih keras (http://id.m.wikipedia.org).
8. Kopling
Kopling merupakan mesin yang digunakan untuk
menghubungkan dua poros pada kedua ujungnya dengan tujuan
untuk mentransmisikan daya mekanis. Fungsi kopling pada sepeda
motor yaitu menghubungkan dan memutuskan putaran dari mesin
ke transmisi.
Gambar 2.3 kampas kopling motor
Sumber : https://otomotif.kompas.com
12
Macam - macam kopling terdiri dari, kopling kering yaitu
plat tidak terlumasi atau terendam oli di bak mesin sedangkan
kopling basah yaitu jenis kopling yang terendam oleh oli mesin.
Sifat kopling kering yaitu dimana daya cengkramnya lebih
erat karena kopling ini tidak terendam oli. Sedangkan sifat kopling
basah yaitu dimana secara pelumasan lebih sempurna.
9. Pengujian Tarik
Kekuatan tarik adalah salah satu sifat dari bahan spesimen
material standart yang digunakan dalam pengujian tarik
menggunakan standart uji (ASTM D638). Dalam penelitian ini
untuk mengetahui tingkat kekuatan tarik spesimen digunakan
mesin uji tarik. Pengujian ini biasanya digunakan untuk pengujian
beban-beban statik.
Gambar 2.4 mesin pengujian tarik
Sumber : http://riski-ilmu.blogspot.com/2012/10/uji-tarik.html
13
Rumus uji kekuatan tarik
σ max =
………………………………...( 2.1 )
Dimana :
σ max = Tegangan maksimum (N/mm² atau MPa)
P = Tegangan ( N )
A = Luas penampang spesimen ( mm² )
10. Pengujian Kekerasan
Pengujian kekerasan ini menggunakan hard durometer.
Nilai kekerasan material identik dengan kekuatannya. Pengukuran
kekerasan salah satunya dilakukan dengan cara identasi atau
penekanan. Metode pengukuran kekerasan dengan prinsip
penekanan yang paling sering digunakan antara lain metode
Brinell, metode hard durometer.
Gambar : 2.5 Pengujian KekerasanSumber :
https://www.digilifeweb.com uji kekerasan
14
Pada pengujian menggunakan hard durometer tidak memiliki
rumus yang tetap karena prinsip dari kerja alat hard durometer melihat
hasilnya langsung dari alat uji hard durometer.
11. Pengujian Keausan
Pada pergerakan relative dengan tekanan, selalu terjadi
friksi pada bidang kontak. Fenomena tersebut menyebabkan abrasi
akan berlanjut dan merusak ketelitian suatu komponen selanjutnya
berkembang terus menjadi lebih paah sampai pada suatu saat
komponen kehilangan fungsinya dan patah. Goresan karena bahan
yang lebih keras menyebakan permukaan kasar. Pemolesan dengan
bahan abrasi disebut keausan permukaan licin (Suardi dan Saito,
1999:39).
Gambar 2.6 mesin pengujian keausan
Sumber : https://indonesian.alibaba.com/product-
detail/stoneabrasion-and-wear-resistance-test-
machine-building-stone-abrasion-and-wear-
resistance-test-machine-1535834532.html
15
Dalam penelitian ini untuk mengetahui tingkat keausan
spesimen mengunakan mesin uji keausan. Benda uji dimasukan
dalam mesin dengan laju dan tekanan tertentu. Dengan
menhitung data dari proses pengujian maka akan diperleh
tingkat keausan tiap – tiap spesimen.
Rumus uji ketahanan aus
Ws =
……..…………………………..( 2.3 )
Dimana :
B = Tebal disc piringan (mm)
b³ = Panjang goresan (mm)
r = Jari-jari pengausan (mm)
16
2.2 Tinjauan Pustaka
1. Femina Gapsari, 2010. “pengaruh fraksi volume terhadap kekuatan
tarik dan lentur komposit resun berpenguat serbuk kayu”. Dapat
disimpulkan bahwa komposit resin serbuk kayu ini cukup memadai
untuk digunakan sebagai topeng komposit. Untuk itu diperlukan
kekuatan yag tinggi, sehingga dapat disimpulkan bahwa komposit
terbaik dari komposit resin serbuk kayu ini adalah fraksi volume 30%
dengan filler kayu mahoni. Pada komposisi ini diperoleh kekuatan
tarik 2,081916 kg/mm² modulus elastisitas paling tinggi yaitu sebesar
635.464 kg/mm². material komposit berpenguat serbuk kayu yang
dibuat dalam penelitian ini merupakan material isotropi dengan
berpenguat pendek berorientasi susunan yang acak 2 dimensi.
Kekuatan lentur tertinggi dicapai oleh komposit dengan volume fraksi
filler untuk kayu mahoni dengan kuat lentur sebesar 45.6780 N/mm².
2. Rusnoto, 2020. “Studi penambahan serbuk alumina pada
kerapatan/densitas komposit matrik epoksi” komposit adalah gabungan
dua material atau lebih dengan memiliki sifat yang tidak sama dengan
sifat bahan aslinya. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari
pengaruh penambahan serbuk alumina pada epoxy terhadap densitas
pada epoxy – alumina.
3. Wasit, 2014 “karakterisasi dan pembuatan kampas kopling sepeda
motor dengan variasi bahan serat sabut kelapa, serbuk arang
tempurung kelapa, serbuk tembaga dan resin polyester” kesimpulan
17
bahwa komposisi bahan dengan fraksi berat serbuk tembaga sebesar
20%, serbuk arang tempurung kelapa sebesar 20%, serat sabut kelapa
sebesar 20% dan resin polyester 40 % didapat harga kekerasan 20,642
kg/mm², harga keausan uji kering sebesar 0,21 mm/jam dan harga
keausan uji basah pengaruh oli sebesar 0,15 mm/jam.
4. Qosim ahmadi, 2014, pada penelitian ini berjudul “karakteristik
mekanik bahan kampas kopling (clutch) sepeda motor dengan bahan
serat kelapa, arang tempurung kelapa, serbuk alumunium dan resin
phenolic”. Hasil pembahasanya adalah menunjukan bahwa komposisi
bahan dengan variasi serat sabut kelapa sebasar 40%, serbuk arang
tempurung kelapa sebesar 15%, serbuk alumunium sebesar 15 %, dan
resin phenolic 30% didapat harga kekerasan 15,86 kg/mm², harga
keausan uji kering sebesar 0,223 mm/jam dan harga keausan uji basah
pengaruh oli sebesar 0,197 mm/jam. Sehingga mendekati harga
kampas kopling indopart dengan harga kekerasan 13,27 kg/mm², harga
keausan uji kering sebesar 0,21 mm/jam dan harga keausan uji basah
pengaruh oli sebesar 0,18 mm/jam.
5. Pramuko ilmu purboputro, 2014, pada penelitian ini berjudul,
“pengaruh komposisi serat kelapa terhadap kekerasan, keausan dan
koefisien gesek bahan kopling clutch kendaraan pada kondisi kering
dan pembahasan oli” hasil pembahasan adalah menunjukkan bahwa
komposisi bahan dengan fraksi berat serat kelapa sebesar 40%, serbuk
tembaga sebesar 20%, fiberglass 20% dan resin phenolic 20% didapat
18
harga kekerasan 4,098 kg/mm², harga keausan uji kering sebesar 0,19
mm/jam. Sehingga mendekati harga kampas kopling SGP dengan
harga kekerasan 3,974 kg/mm², harga keausan uji kering sebesar 0,15
mm/jam dan harga keausan uji basah pengaruh oli sebesar 0,20
mm/jam.
19
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Metode Penelitian
Metode penelitian yang penulis gunakan dalam penelitian ini
adalah metode eksperimen. metode yang digunakan adalah bahan epoxy
sebagai matrik, serbuk cangkang telur dan serbuk kuningan penguatnya
yang divariasikan fraksi beratnya untuk mengetahui hasil data yang jelas
pada pengaruh penambahan serbuk tersebut terhadap sifat mekanik
komposit matrik epoxy. Pada metode ini dilakukan pengujian mekanik
yang meliputi uji tarik,uji kekerasan dan uji keausan. Dari persamaan ini
spesimen yang dipakai dibentuk sesuai kebutuhan pengujian tarik,
pengujian kekerasan dan pengujian keausan.
3.2 Waktu dan Tempat Penelitian
Rencana penelitian ini dari awal persiapan sampai dengan
penyelesaian. Jadwal penelitian dibuat sebagai batasan waktu atau target
penyelesaian penelitian. tempat pengujian spesimen uji tarik, kekerasan,
keausan dilaksanakan di “Laboratorium Bahan Teknik Departemen Teknik
Mesin Universitas Gadjah Mada”.
20
Tabel 3.1. Jadwal Penelitian Tahun 2021
3.3 Instrumen Penelitian
1. Alat
a. Timbangan Digital
b. Cetakan
c. Penggaris
d. Amplas
No Kegiatan Bulan Ke-
1. Persiapan 1 2 3 4 5 6
a. Studi pustaka
b. Penyusunan proposal
c. Persiapan alat dan bahan
2 Pelaksanaan
a. Seminar proposal
b. Pembuatan specimen
c. Pengujian spesiemen
3 Penyelesaian
a. Pengolahan data
b. Penyusunan laporan
c. Ujian skripsi
21
e. Wadah
f. Gerinda
2. Bahan
a. Resin epoxy
b. Serbuk cangkang telur
c. Serbuk kuningan
d. Hardener
3.4 Spesimen
Untuk sampel uji kekuatan tarik dengaan bentuk sampel dan spesifikasi
seperti dibawah ini.
R-15 15 mm
25 mm
40 mm 100 mm 40 mm
Gambar 3.1 Spesimen Uji Tarik
22
Untuk sampel uji kekerasan dengaan bentuk sampel dan spesifikasi
seperti dibawah ini.
60 mm
70 mm
Pandangan atas
5mm 5mm
70 mm 60 mm
Pandangan depan pandangan samping
Gambar 3.2 Spesimen Uji Kekerasan
Sedangkan untuk sampel uji keausan dengan bentuk sampel seperti
gambar berikut ini.
20 mm
30 mm
Pandangan atas
23
10 mm 10 mm
30 mm 20 mm
Pandangan depan pandangan samping
Gambar 3.3 Spesimen Uji Keausan
3.5. Prosedur Penelitian
1. Penyiapan Bahan Baku
Siapkan terlebih dahulu adalah cangkang telur ditumbuk
hingga halus menjadi serbuk, lalu cangkang diayak. kemudian siapkan
serbuk kuningan dan resin epoxy.
2. Tahapan Pembuatan Material Komposit
Cara pembuatannya meliputi :
a. Alat dan bahan
b. Kemudian Cetakan disiapkan, lalu lapisi permukaannya pakai
stempet supaya bahan yang akan dicetak tidak menempel.
c. Timbang epoxy, hardener, serbuk cangkang telur dan serbuk
kuningan dengan fraksi berat 5%,10%, 7,5%,7,5%, dan 10%,5%
Campurkan serbuk cangkang telur, serbuk kuningan dan epoxy
kemudian aduk pelan-pelan sampai merata, setelah merata
tuangkan hardener kemudian aduk lagi sampai tercampur rata.
24
Tuangkan sedikit demi sedikit campuran yang telah selesai diaduk
kedalam cetakan.
d. Tunggu beberapa jam agar material kering supaya mudah
dilepaskan dari cetakan.
e. Setelah kering material kemudian spesimen dibentuk sesuai dengan
ukuran yang telah ditentukan.
3. Tahapan terakhir ini untuk mengamati data pada Pembuatan dan
pencampuran serbuk cangkang telur dan serbuk kuningan dengan
pengujian tarik, kekerasan, dan keausan.
3.6 Variabel Penelitian
Dalam penelitian ini ada 2 (dua) macam variabel yaitu :
1. Variabel Bebas
Variabel bebas pada penelitian ini merupakan perbandingan
fraksi berat epoxy dengan hardener ditambahkan sebagai penguat pada
komposit.
2. Variabel Terikat
Variabel terikat dalam penelitian ini merupakan pengaruh
perbandingan fraksi berat epoxy dengan hardener ditambahkan sebagai
penguat pada komposit yang diperkuat serbuk cangkang telur dan
sebuk kuningan. Dengan melakukan pengujian mekanik pada uji tarik,
kekerasan, keausan pada kampas kopling.
25
3.7 Teknik Pengumpulan data
Teknik pengumpulan data yang dilakukan antara lain :
1. Studi Pustaka
Penilitian ini dengan melakukan mengumpulkan data atau informasi
tentang pembuatan kampas kopling dari bahan dasar epoxi.
2. Metode Eksperimen
Penulis melakukan eksperimen dengan menggunakan epoxy sebagai
matrik, serbuk cangkang telur dan serbuk kuningan sebagai penguat
yang divariasikan fraksi beratnya untuk mengetahui hasil yang lebih
jelas pada pengaruh penambahan serbuk tersebut terhadap sifat
mekanik komposit matrik epoxy.
3.8 Teknik Pengolahan Data
1. Tarik
Perhitungan uji tarik σ max =
Diketahui : σ max = Tegangan maksimum (N/mm²)
P = Tegangan (N)
A = Luas penampang specimen (mm²)
26
Tabel 3.2 Lembar Pengujian tarik
Spesimen Lebar
(mm)
Tebal
(mm)
Luas
(mm²)
A = L x T
P max
(KN)
P
(N)
Kekuatan
tarik
σ =
N/mm²
CT5%+K10%+R
85%
Rata – rata
CT7,5%+K7,5%+
R85%
Rata – rata
CT10%+K5%+R
85%
Rata – rata
0%
Rata – rata
27
2. Kekerasan Hard durometer
Tabel 3.3 Lembar Pengujian kekerasan
No Spesimen Kekerasan (HD) Kekerasan Rata-rata
(HD) 1 2 3
1
CT5%+K10%+R85%
2
CT7,5%+K7,5%+R85%
3
CT10%+K5%+R85%
4
0%
3. Keausan
Rumus keausan :WS =
Dimana : WS = Speciffic abrassion (m )
B = Tebal piringan pemakan (mm)
b = panjang goresan (mm)
r = jari-jari piringan pemakan ( mm)
28
Tabel 3.4. Lembar Pengujian Ketahanan aus
No Media
Pendinginan
Titi
k
uji
Tebal
Disc
(B;mm)
Jari-
jari
Disc
(r;mm)
Panjang
wear
(b;mm)
Volume
Tergores
(W;mm³)
Keausan
(Ws;mm³
/kg.m)
Keausan
rata-rata
Ws =
1
CT5%+K10
%+R85%
Rata-rata
2
CT7,5%+K7,
5%+R85%
Rata-rata
3
CT10%+K5
%+R85%
Rata-rata
4
0%
Rata-rata
29
3.9 Metode Analisa Data
Setelah data diperoleh selanjutnya adalah menganalis data dengan
cara mengolah data yang terkumpul. Data baru hasil pengujian yang
dimasukan ke dalam rumus perhitungan yang ada sehingga diperoleh data
yang bersifat kuantitatif yaitu data yang berupa angka. Teknik analisa data
pengaruh proses pada komposisi untuk menghasilkan nilai mekanik dari
komposit matrik epoxy dengan menggunakan serbuk cangkang telur dan
serbuk kuningan.
30
3.10 Diagram Alur Penelitian
Gambar 3.4. Flowcart penelitian
Mulai
Study
Persiapan
alat dan bahan
Pengujian
Pencampuran Bahan Dengan Fraksi Berat
Analisa data
Kesimpulan
Selesai
Variasi 1
Serbuk cangkang telur
5%
Serbuk kuningan 10%
Resin epoxy 85%
Variasi 2
Serbuk cangkang telur
7,5%
Serbuk kuningan 7,5%
Resin epoxy 85%
Variasi 3
Serbuk cangkang telur
10%
Serbuk kuningan 5%
Resin epoxy 85%
Tarik Kekerasan Keausan
31
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Penelitian
Dalam penelitian yang digunakan ini adalah dengan pengamatan hasil
uji tarik, kekerasan dan keausan pada pembuatan kampas kopling adalah :
1. Uji Tarik
Uji tarik dilakukan dengan membuat spesimen uji. Hasil
pencampuran antara resin epoxy, serbuk cangkang telur dan serbuk
kuningan dapat dilhat kekuatan tariknya, maka hasil pengujian tariknya
dapat di hitung dengan rumus sebagai berikut :
Perhitungan uji tarik σ max =
σ max : Tegangan Maksimum (N/mm²)
P : Tegangan (N)
A : Luas Penampang spesimen (mm²)
Diketahui :
P max = 0,58 kn x 1000 = 580 N
L = 15,69 mm
32
Mencari Nilai Tarik :
σ max =
A = Tebal x Lebar
= 6,50 x 15,69
= 101,985 mm
σ max =
= 580
101,985
= 5,69 ( N/mm²)
Tabel 4.1 Hasil Perhitungan Pengujian Tarik
Spesimen
Lebar
(mm)
Tebal
(mm)
Luas
(mm²)
A = L x T
P max
(KN)
P
( N)
Kekuatan tarik
σ =
N/mm²
(Perhitungan)
CT5%+K10%+R85%
15,69 6,50 101,985 0,58 580 5,69
15,65 6,87 107,515 0,52 520 4,84
16,19 6,32 102,320 0,48 480 4.69
Rata-rata 5,07
CT7,5%+K7,5%+R85%
15,55 6,02 93,611 1,84 1.840 19,66
16,75 6,44 107,87 2,24 2.240 20,77
16,38 6,32 103,521 1,30 1.300 12,56
Rata-rata 17,66
CT10%+K5%+R85%
15,74 7,03 110,652 0,67 670 14,01
15,47 6,48 100,245 0,84 840 15,46
15,49 6,96 107,810 0,30 300 9,00
Rata-rata 12,82
33
Sumber : Laboratorium UGM Yogyakarta
Grafik 4.1 Hasil Pengujian Tarik
Berdasarkan dari grafik diatas menunjukan bahwa spesimen 0%
atau tanpa penambahan fraksi berat serbuk cangkang telur dan serbuk
kuningan memiliki nilai kekuatan tarik yang paling tinggi sebesar 39,72
N/mm². Ini dikarenakan karena resin epoxy mengandung senyawa kimia
atau oxirene (C2H2O) yang mengandung cicin beranggota tiga tak jenuh
yang mengandung dua atom karbon dan satu oksigen dan epoxy juga
memiliki ketahanan korosi yang lebih baik. Maka dapat disimpulkan
spesimen 0% berpengaruh signifikan terhadap uji kekuatan tarik.
5,07
17,66
12,82
39,73
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
35,00
40,00
45,00
5%,10% 7.5%,7,5% 10%,5% Raw
Nila
i Kek
uat
an T
arik
(M
Pa)
Persentasi variasi penambahan serbuk cangkang telur dan serbuk kuningan
KEKUATAN TARIK
Raw material
10,38 7,25 75,255 2,84 2.840 37,74
10,31 7,31 75,366 3,03 3.030 40,20
10,33 7,23 74,685 3,08 3.080 41,24
Rata-rata 39,72
34
2. Uji Kekerasan
Hasil pencampuran antara resin epoxy, serbuk cangkang telur dan
serbuk kuningan dapat di hitung kekerasannya. Nilai kekerasan
material identik dengan kekuatannya. Pengukuran kekerasan salah
satunya dilakukan dengan cara identasi atau penekanan. Metode
pengukuran kekerasan dengan prinsip penekanan yang paling sering
digunakan antara lain metode Brinell, metode hard durometer.
Pada pengujian menggunakan hard durometer tidak memiliki
rumus yang tetap karena prinsip dari kerja alat hard durometer melihat
hasilnya langsung dari alat uji hard durometer.
Tabel 4.2 Hasil Perhitungan Pengujian Kekerasan
No Spesimen Kekerasan (HD) Kekerasan Rata-rata
(HD)
(Perhitungan) 1 2 3
1
CT5%+K10%+R85%
58,50
62,00
60,00
60,17
2
CT7,5%+K7,5%+R85%
81,50
81,00
80,00
80,83
3
CT10%+K5%+R85%
71,00
72,00
71,00
71,33
4
0%
35,00
62,00
35,00
34,83
Sumber : Laboratorium UGM Yogyakarta
35
Grafik 4.2 Hasil Pengujian Kekerasan
Bedasarkan grafik diatas spesimen 0% memiliki nilai kekerasan
yaitu 34,83 HD, kemudian spesimen dengan campuran 5%,10%
memiliki nilai kekerasan sebesar 60,17 HD, spesimen pada campuran
10%,5% memiliki nila kekerasan yaitu 71,33 HD, kemudian pada
spesimen dengan variasi campuran 7,5%,7,5% mengalami kenaikan
yang signifikan yaitu 80,83 HD.
Berdasarkan hasil uji kekerasan diatas maka spesimen 7,5%,7,5%
nilai kekerasan tertinggi yaitu 80,83 HD sedangkan nilai kekerasan
terendah pada spesimen 0% dengan nilai 34,83 HD.
60,17
80,83
71,33
34,83
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
70,00
80,00
90,00
5%,10% 7.5%,7,5% 10%,5% Raw
Nila
i Kek
eras
an (
HD
)
Persentasi variasi penambahan serbuk cangkang telur dan serbuk kuningan
UJI KEKERASAN
36
3. Uji Keausan
Hasil pencampuran antara resin epoxy, serbuk cangkang telur dan
serbuk kuningan dapat di hitung keausannya. Hasil abrasi dapat dilihat
dengan menggunakan alat mikroskop. Hasil pengujian keausan adalah
dengan rumus sebagai berikut :
Ws =
Dketahui :
B = Tebal piringan pemakan (mm)
b³ = Panjang goresan (mm)
r = Jari-jari piringan pemakan (mm)
Mencari nilai :
Di ketahui :
B = 3,45 mm
b = 2,75 mm
r = 13.6 mm
P = 6,36 kg
L = 15 m
W = B. b³
12.r
= 3,45 x 2,75³
12 x 13,6
37
= 3,45 x 20,796
163,2
= 71,749218
163,2
= 0,439 mm³
Ws = B.b ³
12.r.P.L
= 3.45 x 20,796
12 x 13.6 x 6,36 x 15
= 71,749
15569,28
= 0,00691 mm ³ / kg
38
Tabel 4.3 Hasil Perhitungan Pengujian Keausan
No
.
Specimen
Titi
k
uji
Tebal
Disc
(B;mm)
Jari
jari
Disc
(r;mm)
Panjang
Wear
(b;mm)
Volume
tergores
(W;mm³)
Keausan
(Ws;mm³
/kg.m)
Keausan rata-
rata
Ws =
(Perhitungan)
1
CT5%+K10
%+R85%
1 3,45 13,6 2,75 0,43964 0,00691
0,00760 2 3,45 13,6 2,75 0,43964 0,00691
3 3,45 13,6 3,00 0,57077 0,00897
1 3,45 13,6 3,25 0,72569 0,01141
0,01236 2 3,45 13,6 3,25 0,72569 0,01141
3 3,45 13,6 3,50 0,90636 0,01425
1 3,45 13,6 2,88 0,50236 0,00790
0,00893 2 3,45 13,6 3,00 0,57077 0,00897
3 3,45 13,6 3.10 0,62977 0,00990
Rata-rata 0.00963
2
CT7,5%+K7,
5%+R85%
1 3,45 13,6 2,25 0,24079 0,00379
0,00506
2 3,45 13,6 2,50 0,33031 0,00519
3 3,45 13,6 2,65 0,39340 0,00619
1 3,45 13,6 2,15 0,21009 0,00330
0,00325 2 3,45 13,6 2,25 0,24079 0,00379
3 3,45 13,6 2,00 0,16912 0,00266
1 3,45 13,6 2,50 0,33031 0,00519
0,00521 2 3,45 13,6 2,60 0,37155 0,00584
3 3,45 13,6 2,40 0,29224 0,00459
39
Rata-rata 0.00574
3
CT10%+K5
%+R85%
1 3,45 13,6 2,75 0,43964 0,00691
0,00717 2 3,45 13,6 2,85 0,48937 0,00769
3 3,45 13,6 2,75 0,43964 0,00691
1 3,45 13,6 3,25 0,72569 0,01141
0,01330 2 3,45 13,6 3,50 0,90636 0,01425
3 3,45 13,6 3,50 0,90636 0,01425
1 3,45 13,6 3,25 0,72569 0,01141
0,01330 2 3,45 13,6 3,50 0,90636 0,01425
3 3,45 13,6 3,50 0,90636 0,01425
Rata-rata 0.01126
4
0%
1 3,45 13,6 2,70 0,41609 0,00654
0,00742 2 3,45 13,6 2,93 0,52903 0,00832
3 3,45 13,6 2,81 0,47030 0,00739
1 3,45 13,6 2,70 0,41609 0,00654
0,00682 2 3,45 13,6 2,76 0,44264 0,00696
3 3,45 13,6 2,76 0,44264 0,00696
1 3,45 13,6 2,76 0,44264 0,00696
0,00729 2 3,45 13,6 2,95 0,54443 0,00856
3 3,45 13,6 2,67 0,40322 0,00634
Rata-rata 0,00718
Sumber : Laboratorium UGM Yogyakarta
40
Grafik 4.3 Hasil Pengujian Keausan
Berdasarkan grafik 4.3 menunjukan bahwa spesimen 0% atau raw material
memiliki nilai ketahanan aus sebesar 0,00718 . Pada spesimen dengan
variasi campuran 5%,10% yaitu sebesar 0,00963 , kemudian mengalami
penurunan pada spesimen dengan variasi campuran 7,5%,7,5% yaitu sebesar
0,00574 . sedangkan pada spesimen dengan variasi campuran 10%,5%
sebesar 0,01126 .
Berdasarkan hasil uji ketahanan aus maka spesimen dengan nilai
ketahanan aus terendah adalah spesimen dengan campuran 7,5%,7,5% yaitu
sebesar 0,00574 sedangkan nilai ketahanan aus yang paling tinggi
adalah spesimen dengan campuran 10%,5% sebesar 0,01126 .
0,00963
0,00574
0,01126
0,00718
0,00000
0,00200
0,00400
0,00600
0,00800
0,01000
0,01200
5%,10% 7.5%,7,5% 10%,5% Raw
Nila
i Kea
usa
n (
mm
³/kg
.m)
Persentasi penambahan variasi serbuk cangkang telur
dan serbuk kuningan
PENGUJIAN KEAUSAN
41
4.2 Pembahasan
1. Untuk pengaruh tanpa penambahan fraksi berat serbuk cangkang telur dan
serbuk kuningan memiliki nilai kekuatan tarik yang paling tinggi sebesar
39,72 N/mm². Jadi tanpa penambahan serbuk cangkang telur dan serbuk
kuningan berpengaruh signifikan terhadap uji kekuatan tarik pada
pembuatan kampas kopling. karena resin epoxy mengandung senyawa
kimia atau oxirene (C2H2O) yang mengandung cicin beranggota tiga tak
jenuh yang mengandung dua atom karbon dan satu oksigen dan epoxy juga
memiliki ketahanan korosi yang lebih baik.
2. Untuk pengaruh penambahan fraksi berat serbuk cangkang telur dan
serbuk kuningan terhadap nilai kekerasan tertinggi dengan penambahan
fraksi berat 7,5%, 7,5% sebesar 80,83 HD, dan untuk nilai kekerasan
terendah adalah tanpa penambahan fraksi berat 0% dengan nilai sebesar
34,83 HD. Maka untuk spesimen dengan penambahan fraksi berat
7,5%,7,5% yang tertinggi yaitu sebesar 80,83 HD. Karena pada spesimen
dengan penambahan fraksi berat 7,5%,7,5% pada serbuk cangkang telur
mengandung kalsium karbonat 94%. Sedangkan pada serbuk kuningan
mengandung kadar tembaga antara 60-96% massa dan kandungan seng
yang terkandung pada kuningan mencapai 40%.
3. Untuk pengaruh penambahan fraksi berat terhadap uji ketahanan aus pada
pembuatan kampas kopling dengan nilai tertinggi pada penambahan fraksi
berat 10%,5% yaitu sebesar 0,01126 . dan nilai ketahanan aus
terendah pada penambahan fraksi berat sebesar 7,5%, 7,5% yaitu 0,00574
42
mm³/kg. Maka pada spesimen dengan penambahan fraksi berat 10%,5%
memiliki nilai keausan yang tinggi terhadap uji keausan pada pembuatan
kampas kopling. Karena pada spesimen dengan penambahan fraksi berat
10%,5% pada serbuk cangkang telur mengandung kalsium karbonat 94%.
Sedangkan pada serbuk kuningan mengandung kadar tembaga antara 60-
96% massa.
43
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
1. Untuk hasil uji tarik dengan nilai kekuatan tarik tertinggi adalah 0%
atau raw material sebesar 39,72 N/mm². Jadi tanpa penambahan
campuran serbuk cangkang telur dan serbuk kuningan berpengaruh
signifikan terhadap uji kekuatan tarik pada pembuatan kampas kopling.
karena resin epoxy mengandung senyawa kimia atau oxirene (C2H2O)
yang mengandung cicin beranggota tiga tak jenuh yang mengandung
dua atom karbon dan satu oksigen dan epoxy juga memiliki ketahanan
korosi yang lebih baik.
2. Adapun pengaruh penambahan campuran serbuk cangkang telur dan
serbuk kuningan pada pembuatan kampas kopling terhadap nilai
kekerasan, untuk nilai kekerasan tertinggi adalah pada variasi
campuran 7,5%, 7,5% yaitu sebesar 80,83 HD, pada spesimen 0%
memiliki nilai kekerasan terendah yaitu sebesar 34,83 HD. Jadi nilai
kekerasan pada spesimen variasi campuran 7,5%,7,5% memiliki nilai
kekerasan paling tinggi yaitu sebesar 80,83 HD.
3. Untuk pengaruh terhadap uji ketahanan aus pada pembuatan kampas
kopling nilai paling tinggi pada spesimen variasi campuran. 10%,5%
yaitu sebesar 0,01126 . dan nilai ketahanan aus terendah pada
spesimen variasi campuran 7,5%,7,5% sebesar 0,00574 . jadi
nilai uji keausan yang baik pada spesimen variasi campuran 10%,5%
44
dengan nilai keausan tertinggi terhadap uji keausan pada pembuatan
kampas kopling.
5.2 Saran
1. Penambahan campuran serbuk kuningan dan cangkang telur dalam
penelitian ini agar penelitian selanjutnya bisa memvariasikan
campuran serbuk pada pembuatan spesimen.
2. Untuk pencampuran bahan hardener pada resin epoxy harus
diperhatikan pada perbandingan hardener dan epoxy.
3. Untuk penggunaan bahan serbuk gunakan serbuk yang mudah didapat
dan efisien terhadap lingkungan.
4. Dari hasil data pengujian ini spesimen yang paling baik untuk uji tarik
adalah 0% atau Raw material, kemudian untuk uji kekerasan paling
baik yaitu R85%+CT7,5%+K7,5%, sedangkan uji ketahanan aus yang
paling baik yaitu R85%+CT7,5%+K7,5%
DAFTAR PUSTAKA
Arifin Nur Mochamad. 2014. ”Karakteristik Mekanik Bahan Kampas Kopling
Dari Bahan Serat Kelapa, Serbuk Tempurung Arang Kelapa, Serbuk
Tembaga Dengan Matrik Resin Phenolic”, Universitas Muhammadiyah
Surakarta
Drajat Samyono, Tri Manunggal, 2016. Analisis sifat Mekanis Komposit Matrik
Epoksi Diperkuat Serbuk Cangkang Telur Itik Untuk Roda Gigi
Transformatir Pada Mesin Bubut. Jurnal Teknik Mesin Universitas
Pancasakti Tegal.
Femiana Gapsari, 2010. Pengaruh Fraksi Volume Terhadap Kekuatan Tarik dan
Lentur Resin Berpenguat Serbuk Kayu. Jurnal Teknik Mesin Universitas
Brawijaya Malang.
Muhamad Muhajir, dkk, 2016. Analisis Kekuatan Tarik Bahan Komposit Matriks
Resin Berpenguat Serat Alam Dengan Berbagai Varian Rata Letak. Jurnal
Teknik Mesin Universitas Negeri Malang.
Purboputro Ilmu Pramuko. 2014. Pengaruh Komposisi Serat Kelapa Terhadap
Karakter Dinamis Dan Waktu Gesek Bahan Kopling Gesek Kendaraan,
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Qosim ahmadi, 2014. Karakteristik mekanik bahan kampas kopling (clutch)
sepeda motor dengan bahan serat kelapa, arang tempurung kelapa, serbuk
alumunium dan resin phenolic. Universitas Muhammdiyah Surakarta
Riyanto T.A. 2011. Variasi Komposisi Kuningan Pada Pembuatan Kampas Rem
Non Asbes Bermatriks Resin Venylester Type Ripoxy R-802, Universitas
Muhammdiyah Surakarta
Rusnoto, 2020. “Studi Penambahan Serbuk Alumina Pada Kerapatan/Densitas
Komposit Matrik Epoksi”, Jurnal Teknik Mesin Universitas Pancasakti
Tegal
Surdida, 1999. Teori dan rumus perhitungan pengujian keausan, Universitas
Diponegoro.
Wasit, 2014. Karakterisasi dan pembuatan kampas kopling sepeda motor dengan
variasi bahan serat sabut kelapa, serbuk arang tempurung kelapa, serbuk
tembaga dan resin polyester. Universitas Muhammdiyah Surakarta
LAMPIRAN - LAMPIRAN
Perhitungan Uji Tarik
1. Perhitungan spesimen CT5%+K10%+R85%
Diketahui :
P max = 0,58 kn x 1000 = 580 N
L = 15,69 mm
Mencari Nilai Tarik :
σ max =
A = Tebal x Lebar
= 6,50 x 15,69
= 101,985 mm
σ max =
= 580
101,985
= 5,69 ( N/mm²)
2. Perhitungan spesimen CT7,5%+K7,5%+R85%
Diketahui :
P max = 1,84 kn x 1000 = 1.480 N
L = 15,55 mm
Mencari Nilai Tarik :
σ max =
A = Tebal x Lebar
= 6,02 x 15,55
= 93,611 mm
σ max =
= 1.480
93,611
= 19,66 ( N/mm²)
3. Perhitungan spesimen CT5%+K10%+R85%
Diketahui :
P max = 1,55 kn x 1000 = 1.550 N
L = 15,74 mm
Mencari Nilai Tarik :
σ max =
A = Tebal x Lebar
= 7,03 x 15,74
= 110,652 mm
σ max =
= 1.550
110,652
= 14,01 ( N/mm²)
4. Perhitungan spesimen 0%
Diketahui :
P max = 2,84 kn x 1000 = 2.840 N
L = 10,38 mm
Mencari Nilai Tarik :
σ max =
A = Tebal x Lebar
= 7,25 x 10,38
= 75,255 mm
σ max =
= 2.840
75,255
= 37,74 ( N/mm²)
Pengujian Kekerasan
Tabel 4.2 Hasil Pengujian Kekerasan
No Spesimen Kekerasan (HD) Kekerasan Rata-rata
(HD) 1 2 3
1
CT5%+K10%+R85%
58,50
62,00
60,00
60,17
2
CT7,5%+K7,5%+R85%
81,50
81,00
80,00
80,83
3
CT10%+K5%+R85%
71,00
72,00
71,00
71,33
4
Raw material
35,00
62,00
35,00
34,83
Pengujian Keausan
1. Perhitungan spesimen CT5%+K10%+R85%
B = 3,45 mm
b = 2,75 mm
r = 13.6 mm
P = 6,36 kg
L = 15 m
W S = B. b³
12.r
= 3,45 x 2,75³
12 x 13,6
= 3,45 x 20,796
163,2
= 71,749218
163,2
= 0,43964 mm³/kg
Ws = B.b ³
12.r.P.L
= 3.45 x 20,796
12 x 13.6 x 6,36 x 15
= 71,749
15569,28
= 0,00691 mm ³ / kg
2. Perhitungan spesimen CT7,5%+K7,5%+R85%
B = 3,45 mm
b = 2,25 mm
r = 13.6 mm
P = 6,36 kg
L = 15 m
W S = B. b³
12.r
= 3,45 x 2,25³
12 x 13,6
= 3,45 x 11,390
163,2
= 39.2955
163,2
= 0,24079 mm³/kg
Ws = B.b ³
12.r.P.L
= 3.45 x 11,390
12 x 13.6 x 6,36 x 15
= 39,2955
15569,28
= 0,00379 mm ³ / kg
3. Perhitungan spesimen CT10%+K5%+R85%
B = 3,45 mm
b = 2,75 mm
r = 13.6 mm
P = 6,36 kg
L = 15 m
W S = B. b³
12.r
= 3,45 x 2,75³
12 x 13,6
= 3,45 x 20,796
163,2
= 71,749218
163,2
= 0,43964 mm³/kg
Ws = B.b ³
12.r.P.L
= 3.45 x 20,796
12 x 13.6 x 6,36 x 15
= 71,749
15569,28
= 0,00691 mm ³ / kg
4. Perhitungan spesimen 0%
B = 3,45 mm
b = 2,70 mm
r = 13.6 mm
P = 6,36 kg
L = 15 m
W S = B. b³
12.r
= 3,45 x 2,70³
12 x 13,6
= 3,45 x 19.683
163,2
= 67.90635
163,2
= 0,41609 mm³/kg
Ws = B.b ³
12.r.P.L
= 3.45 x 19.683
12 x 13.6 x 6,36 x 15
= 67.90635
15569,28
= 0,00654 mm ³ / kg
Gambar 1 Cetakan spesimen uji tarik
Gambar 2 Cetakan spesimen uji kekerasan
Gambar 3 Cetakan spesimen uji keausan
Gambar 4 Serbuk cangkang telur
Gambar 5 Serbuk kuningan
Gambar 6 Resin epoxy
Gambar 7 Spesimen uji tarik
Gambar 8 Spesimen uji kekerasan
Gambar 9 Spesimen uji keausan
Gambar 10 Mesin uji kekerasan
Gambar 11 Mesin uji keausan
Gambar 12 Mesint uji tarik
Gambar 13 Produk kampas kopling