## Optimasi Parameter Pembuatan Sampel Kampas Rem Non-asbestos Organic (NAO) terhadap Kekerasan dan Porositas Menggunakan Metode Taguchi
Putri Nawangsari * , Dedy Masnur, Herisiswanto, Indra Jun Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Riau Kampus Bina Widya, Jl. Subrantas Km 12,5, Simpang Baru, Panam, Pekanbaru *E-mail: putrinawangsari@lecturer.unri.ac.id
Diterima: 14-12-2022; Direvisi: 08-08-2023; Dipublikasi: 21-08-2023

## Abstrak
Kampas rem Non-asbestos Organic (NAO) mulai dikembangkan karena lebih ramah lingkungan. Pembuatan kampas rem  melibatkan  banyak  parameter  proses  sehingga  membutuhkan  eksperimen,  waktu,  dan  biaya  yang  banyak. Penelitian ini bertujuan mendapatkan parameter yang optimal pada sampel kampas rem NAO terhadap kekerasan dan porositas  dengan  menggunakan  Metode  Taguchi.  Desain  parameter  yang  digunakan  terdiri  dari  3  faktor  terkontrol (tekanan  kompaksi,  temperatur postcuring ,  dan  waktu postcuring )  masing-masing  parameter  terdiri  dari  3  level (tekanan kompaksi : 3 Ton, 4 Ton, dan 5 Ton; temperatur postcuring : 155 °C, 160 °C, dan 165 °C; waktu postcuring : 6 jam, 8 jam, dan 10 jam). Taguchi Orthogonal Array yang dipilih adalah L 9 . Pengujian kekerasan sampel dilakukan dengan menggunakan Rockwell skala S dengan mengacu ASTM 785 dan pengujian porositas sampel mengacu pada JIS  4418:1996.  Selanjutnya,  hasil  eksperimen  pengujian  kekerasan  dan  porositas  dianalisa  dengan  menggunakan Analysis of Variance (ANOVA). Karakteristis kualitas signal-to-noise (S/N ratio) untuk respon kekerasan dipilih large is  better dan  respon  porositas  dipilih smaller  is  better .  Hasil  analisis  ANOVA  dan  S/N  ratio  menunjukkan  bahwa tekanan  kompaksi  memberikan  pengaruh  yang  signifikan  terhadap  nilai  kekerasan  dan  porositas  sampel.  Faktor terkontrol  tekanan  kompaksi  5  Ton,  temperatur postcuring 165  °C,  dan  waktu postcuring 10  jam  menunjukkan parameter yang optimal untuk menghasilkan nilai kekerasan dan porositas sampel paling baik. Nilai prediksi kekerasan dan porositas pada parameter optimal yang didesain dengan Metode Taguchi menunjukkan konsisten/sesuai dengan hasil konfirmasi eksperimen dengan 95% confidence interval (CI).
Kata kunci: kampas rem non-asbestos organic , metode Taguchi, kekerasan, porositas, ANOVA

## Abstract
Due to environmentally friendly reasons, the brake pads were developed with non-asbestos material. Many process parameters  were  involved  in  the  brake  pad’s  making.  Therefore,  it  requires  a  number  of    experiments,  time,  and funding. In this research, the Taguchi method was applied to simplify the number of experiments and obtain the optimal process  parameters  based  on  hardness  and  the  percentage  of  porosity.  The  experiments  were  designed  with  three controlled  factors  (compaction  pressure,  post  curing  temperature,  and  post  curing  time).  Each  controlled  factor consists of three levels (3, 4, and 5 Ton compaction pressure; 155, 160, and 165 °C post curing temperature; and 6, 8, and 10 hours post curing time). Orthogonal arrays were L 9 . Rockwell S-scale and porosity tests were conducted to characterize the hardness and porosity. The characterization data were analyzed using ANOVA. Large is better is selected as the quality of signal-to-noise (S/N ratio) for hardness, while smaller is better for porosity. The result shows that hardness and porosity were significantly influenced by compaction pressure. The optimum process parameters were found at 5 Ton of compaction pressure, 165 °C post curing temperature, and 10 hours post curing time. The experiment confirmation results on the optimum parameter are in line with Taguchi’s prediction with a 95% confidence interval (CI).
Keywords: non-asbestos organic brake pad, taguchi method, hardness, porosity, ANOVA

## 1. Pendahuluan
Kampas  rem  merupakan  salah  satu  bagian  dari  sistem  pengereman  otomotif  yang  berfungsi  untuk  mengontrol, memperlambat, dan menghentikan laju kendaraan. Kampas rem pada kondisi ideal harus memenuhi standar kualitas yang dibutuhkan,  antara  lain:  koefisien  gesek  yang  tinggi  dan  stabil,  tahan  terhadap fading (hilangnya  daya  pengereman), recovery yang cepat (timbul daya setelah pengereman), tahan aus, tidak merusak cakram, dan ramah lingkungan [1], [2] pada berbagai kondisi operasi (temperatur, kecepatan, dan tekanan). Kampas rem NAO yang memenuhi standar kualitas tersebut harus memiliki sifat yang lebih baik untuk menghasilkan kinerja gesekan rem yang tinggi tanpa merusak bahan
dasar  saat  berkerja  pada  temperatur  tinggi.  Pembentukan  retakan,  keausan,  dan  proses  dekomposisi  pada  permukaan gesekan tergantung dari sifat fisik dan mekanis, antara lain: densitas, kekerasan, dan porositas [3]. Oleh karena itu, kampas rem  NAO  harus  memiliki  kekerasan  dan  sifat  yang  diperlukan.  Selain  faktor  material,  parameter  proses pembuatan/manufaktur juga berperan penting dalam menentukan sifat kampas rem NAO yang diinginkan [4][5]. Parameter proses pembuatan kampas rem NAO melalui 3 tahapan utama, yaitu: pencampuran (mixing), kompaksi panas (hot compacting), dan postcuring. Parameter proses manufaktur kampas rem NAO yang paling penting dan terkontrol adalah kompaksi panas dan postcuring [6] karena pada tahapan tersebut densitas kampas rem sangat mempengaruhi sifat fisis,  mekanis,  dan  tribologi  [7].  Ketersediaan  parameter  proses  manufaktur  kampas  rem  NAO  sangat  banyak  dan bervariasi. Kondisi ini mengakibatkan pemilihan parameter proses manufaktur merupakan tugas yang sangat sulit karena membutuhkan banyak eksperimen, waktu lama, dan biaya yang besar. Desain eksperimen dengan menggunakan metode Taguchi merupakan salah satu metodologi statistik yang paling kuat untuk mempelajari pengaruh dari berbagai parameter manufaktur  secara  bersamaan  sehingga  mengurangi  jumlah  eksperimen  secara  efisien.  Banyak  studi  literatur  yang dilakukan untuk mempelajari pemilihan material dan efek formulasi kampas rem NAO terhadap sifat fisis, mekanis, dan sifat  tribologi/kinerja  gesekan  rem.    Namun,  studi  literatur  yang  mempelajari  optimasi  parameter  proses  manufaktur seperti tekanan kompaksi panas, temperatur postcuring , dan waktu postcuring dengan pendekatan statistik masih terbatas. Penelitian ini akan menentukan parameter proses manufaktur optimal pada sampel kampas rem NAO terhadap kekerasan dan porositas menggunakan Metode Taguchi.

## 2. Material dan metodologi
Material  penyusun  sampel  kampas  rem  NAO  terdiri  dari  11  material.  Formulasi  sampel  kampas  rem  NAO menggunakan fraksi volume, yaitu: phenolic resin 30%, rockwool 8%, polyacrylonitrile (PAN) 4%, selulose 2%, friction dust 10%, barium sulfate (BaSO 4 ) 20%, alumina (Al 2 O 3 ) 4%, silika (SiO 2 ) 4%, grafit 10%, hexagonal boron nitride (h- BN) 6%, dan tembaga 2%. Sampel kampas rem NAO dibuat dengan dimensi 25,4 x 25,4 x 7 mm dengan menggunakan metode metalurgi serbuk. Campuran serbuk formulasi sampel kampas rem di mixing selama 5 menit dengan kecepatan 45 rpm. Selanjutnya, campuran serbuk di kompaksi panas pada tekanan 3 ton, 4 ton, dan 5 ton dengan temperatur masing- masing 160 °C selama 15 menit menggunakan cetakan baja. Selama proses kompaksi panas, tekanan dilepas sebanyak 3- 4  kali  untuk  menghilangkan  gas  dan  uap  air  yang  terjebak  dalam  cetakan  saat  proses  polikondensasi fenol dan formaldehida [8]. Sampel yang sudah dikompaksi selanjutnya di postcuring dengan temperatur poscuring (155, 160, dan 165 °C) dengan waktu penahanan (6, 8, dan 10 jam). Sampel kampas rem yang dibuat berdasarkan desain eksperimen Taguchi seperti yang disajikan pada Gambar 1. Sampel selanjutnya diuji kekerasan dan porositas.
Pengujian  kekerasan  dilakukan  dengan  menggunakan Rockwell skala-S  dengan  mengacu  pada  ASTM  D785. Sedangkan,  pengujian  porositas  sampel  mengacu  pada  standar  JIS  D  4418:1998.  Dimensi  sampel  pengujian  porositas adalah  25,4  mm  x  25,4  x  5  mm.  Sampel  setelah postcuring diletakkan  ke  dalam  desikator  selama  24  jam  dengan temperatur  ruang.  Hal  ini  digunakan  untuk  menghilangkan  kadar  air  sampel  akibat  proses  polikondensasi  selama postcuring .  Sampel  ditimbang  dengan  ketelitian  timbangan  1  mg  (0,001  g)  untuk  mendapatkan  nilai  m 1 .  Sampel selanjutnya dimasukkan ke dalam oilbatch dengan temperatur 90±10 °C selama 8 jam. Sampel didinginkan di oilbatch selama 12 jam sampai oli dingin pada temperatur ruang. Permukaan sampel selanjutnya dibersihkan untuk menghilangkan oli di permukaan sampel. Sampel setelah dibersihkan ditimbang untuk mendapatkan nilai m 2 . Porositas sampel dihitung dengan Persamaan 1.
% 𝒑𝒐𝒓𝒐𝒔𝒊𝒕𝒂𝒔 = 𝒎𝟐−𝒎𝟏 𝝆.𝑽 𝒙 𝟏𝟎𝟎 (1)
dimana, m 1 : berat sampel sebelum diuji (g), m 2 : berat sampel setelah diuji (g), ρ: densitas aktual sampel (g/cm 3 ), dan V: volume sampel (cm 3 ).

## 3. Desain Eksperimen
Eksperimen  pembuatan  sampel  dilakukan  berdasarkan  desain  eksperimen  metode  Taguchi.  Faktor  terkontrol  yang dipilih adalah tekanan kompaksi, temperatur postcuring , dan waktu postcuring. Setiap faktor terkontrol terdiri dari tiga level seperti yang disajikan pada Tabel 1. Taguchi orthogonal array L 9 (3 3 ) dengan 9 desain eksperimen dipilih sebagai dasar melakukan eksperimen dalam pembuatan sampel. Selanjutnya, pengolahan data dilakukan dengan menggunakan software statistic Minitab 19.1.1. Hasil pengujian dianalisis dengan ANOVA.
Tabel  1. Input parameter faktor terkontrol dan level Faktor terkontrol Kode Satuan Level 1 Level 2 Level 3 Tekanan kompaksi A Ton 3 4 5 Temperatur postcuring B °C 155 160 165 Waktu postcuring C jam 6 8 10
Karakter  kualitas signal-to-noise  (S/N  ratio) untuk  respon  kekerasan  dipilih  “ large  is  better ”  dan  dihitung menggunakan Persamaan 2 [9]
𝑆 𝑁 = −10 𝑙𝑜𝑔 [ 1 𝑛 ∑ 𝑦 𝑖 2 𝑛 𝑖=1 ] (2)
Sedangkan, karakter kualitas S/N ratio untuk respon porositas dipilih “smaller is better” dan dihitung dengan Persamaan 3 [9].
𝑆 𝑁 = −10 𝑙𝑜𝑔 [ 1 𝑛 ∑ 1 𝑦 𝑖 2 𝑛 𝑖=1 ] (3)
dimana yi: hasil eksperimen dan n: jumlah eksperimen
Nilai prediksi pada pada parameter yang optimal dapat dihitung dengan Metode Taguchi dan nilai prediksi ini harus sesuai dengan hasil konfirmasi tes eksperimen. Confidence interval (CI) yang digunakan untuk konfirmasi tes dihitung dengan Persamaan 4 dan Persamaan 5 [9].
𝐶𝐼 = ±√ 𝐹(1, 𝑛 2 ) 𝑥 𝑀𝑆 𝑒 𝑁 𝑒𝑓𝑓 (4)
𝑁 𝑒𝑓𝑓 = 𝑗𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑒𝑘𝑠𝑝𝑒𝑟𝑖𝑚𝑒𝑛 1 + 𝐷𝑜𝐹 𝑠𝑒𝑚𝑢𝑎 𝑓𝑎𝑘𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑎𝑡𝑎 𝑚 (5)
dimana F(1,n 2 ):  nilai F-table , MSe (mean square error) : nilai error dari perhitungan analisis ANOVA pada data mean,
N eff :  nilai efektif eksperimen.

## 4. Hasil dan pembahasan
Matrik desain ekperimental Taguchi dan respon hasil pengujian disajikan pada Tabel 2. Setiap orthogonal array , hasil pengujian kekerasan dan porositas ditransformasikan ke dalam S/N ratio.
Tabel  2. Matrik Desain Eksperimen dan Hasil eksperimen berdasarkan orthogonal array L 9 (3 3 ) No Eks Tekanan Kompaksi (Ton) Temperatur postcuring ( °C) Waktu postcuring (jam) Rata-rata nilai kekerasan Rockwell skala S S/N ratio (dB) Rata-rata nilai porositas (%) S/N ratio (dB) 1 3 155 6 62,35 35,88 18,24 14,75 2 3 160 8 66,08 36,39 18,65 14,57 3 3 165 10 69,08 36,78 18,20 14,76 4 4 155 8 75,04 37,50 16,22 15,57 5 4 160 10 76,59 37,68 12,77 17,72 6 4 165 6 74,33 37,41 11,82 17,90 7 5 155 10 80,45 38,11 10,30 19,00 8 5 160 6 80,80 38,14 12,19 18,13 9 5 165 8 81,16 38,18 10,13 19,49

## 4.1 S/N ratio dan ANOVA Respon Kekerasan Sampel
Karakteristik kualitas S/N ratio untuk respon kekerasan dipilih “large is better”. Karakter kualitas ini dipilih untuk memperlihatkan  bahwa  nilai  kekerasan  yang  semakin  tinggi  pada  kampas  rem  akan  meningkatkan  umur  pemakaian kampas  rem  [10]. Tabel  3  memperlihatkan  rata-rata  nilai  kekerasan  berdasarkan S/N  ratio  “large  is  better”. Hasil menunjukkan bahwa tekanan kompaksi paling berpengaruh pada nilai kekerasan sampel, selanjutnya diikuti oleh waktu postcuring dan temperatur postcuring. Kondisi ini terlihat  dari nilai delta  tekanan kompaksi paling tinggi  yaitu 14,97. Semakin tinggi selisih nilai delta pada S/N ratio maka karakteristik kualitas parameter proses semakin baik dan semakin besar pengaruh faktor tersebut terhadap respon. Selain itu, nilai delta S/N ratio semakin tinggi menunjukkan semakin kecil variasi karakteristik kualitas disekitar nilai target dan semakin kuat/kokoh suatu proses terhadap faktor gangguan (noise) yang ada [9][11].
Tabel  3. Rata-rata nilai kekerasan berdasarkan karakteristik kualitas S/N ratio (large is better) Level Rata-rata Kekerasan Sampel Tekanan kompaksi (Ton) Temperatur postcuring (ºC) Waktu postcuring (Jam) 1 65,84 72,61 72,49 2 75,32 74,49 74,09 3 80,81 74,86 75,37 Delta 14,97 2,25 2,88 Rank 1 3 2
Gambar 1 merupakan grafik respon analisis Taguchi untuk nilai kekerasan. Hasil memperlihatkan bahwa peningkatan kekerasan  sampel  dipengaruhi  oleh  peningkatan  tekanan  kompaksi,  temperatur postcuring, dan  lamanya  waktu postcuring . Hasil ini dikaitkan karena tekanan kompaksi sangat mempengaruhi green density sampel. Selama kompaksi, serbuk  meregang  atau work  hardening ,  volume  menurun,  sedangkan  kekerasan  dan  densitas  sampel  meningkat  [7]. Peningkatan  tekanan  kompaksi  menyebabkan  deformasi  plastis  antar  partikel  serbuk  sehingga  densitas  dan  kekerasan sampel meningkat [12][13]. Tekanan kompaksi rendah, partikel serbuk akan menata ulang (rearrangement) dan gerakan mendominasi densifikasi. Sedangkan, densifikasi yang terjadi pada tekanan kompaksi tinggi disebabkan oleh deformasi plastis kontak antar partikel serbuk [14][15].
Postcuring merupakan salah satu proses yang mendasar dan penting dalam pembuatan kampas rem. Proses postcuring secara bertahap mengurangi volume porositas, meningkatkan keseragamana curing , dan berperan terhadap sifat fisik dan mekanik  produk  akhir.  Gambar  1  memperlihatkan  bahwa  kekerasan  meningkat  seiring  dengan  peningkatan  waktu postcuring dari 6 jam sampai 10 jam dan temperatur postcuring dari 155 °C sampai 165 °C. Waktu postcuring yang lama menyebabkan sampel menjadi padat (dense), porositas menurun, dan kekerasan meningkat [7]. Namun, densitas sampel yang  tinggi  lebih  mudah  dicapai  dengan  peningkatan  temperatur postcuring dibandingkan  dengan  waktu postcuring . Temperatur postcuring yang relative rendah menurunkan laju pembentukan crosslinking phenolic resin sebagai pengikat (binder) sehingga  menurunkan  kekuatan  ikat phenolic  resin sebagai binder dan  kekerasan  sampel  [16].  Sebaliknya, peningkatan  temperatur postcuring menyebabkan  proses curing dan crosslinking  phenolic resin  selesai.  Temperatur postcuring yang  meningkat  juga  menyebabkan  penurunan  viskositas  serbuk phenolic  resin yang  meleleh  sehingga permeabilitas phenolic resin mengikat keseluruh bahan penyusun sampel.
Tabel  4. ANOVA untuk Respon Kekerasan Sampel
Source DF Seq SS Contribution Adj SS Adj MS F-value p-value Tekanan kompaksi (Ton) 2 344,020 93,05% 344,020 172,010 76,67 0,013 Temperatur postcuring (ºC) 2 8,707 2,36% 8,707 4,354 1,94 0,340 Waktu postcuring (Jam) 2 12,502 3,38% 12,502 6,251 2,79 0,264 Error 2 4,487 1,21% 4,487 2,244 Total 8 369,717 100,00%
Tabel  4  menunjukkan  hasil  analisis  ANOVA  terhadap  respon  kekerasan.  Hasil  menperlihatkan  bahwa  faktor terkontrol tekanan kompaksi dengan confidence interval 95% memberikan pengaruh yang signifikan terhadap kekerasan sampel  (p-value < 0,05) dan memberikan kontribusi sebesar 93,05%. Sedangkan, faktor terkontrol temperatur postcuring dan waktu postcuring memberikan pengaruh yang tidak signifikan (p-value > 0,05) dengan presentasi kontribusi masing- masing  faktor  sebesar  3,38%  untuk  waktu postcuring dan  2,38%  untuk  temperatur postcuring. Tekanan  kompaksi memberikan kontribusi yang signifikan terhadap nilai kekerasan sampel.  Peningkatan tekanan kompaksi menyebabkan peningkatan  deformasi  plastis  antar  partikel  serbuk,  sehingga  meningkatkan (bulk  density) kerapatan  volumetrik  yang mengakibatkan  kekerasan  semakin  meningkat  [17][18].  Azevedo  (2017)  [14]  juga  menyatakan  bahwa  peningkatan tekanan kompaksi akan menyebabkan peningkatan kontak area antar partikel serbuk dan meningkatkan densitas sampel.

## 4.2 S/N ratio dan ANOVA Respon Porositas Sampel
Tabel  5  merupakan  rata-rata  porositas  berdasarkan  karakteristik  kualitas S/N  ratio “smaller  is  better” .  Hasil memperlihatkan  bahwa  tekanan  kompaksi  merupakan  faktor  yang  paling  berpengaruh  (ranking-1)  terhadap  porositas minimum  sampel.  Hasil  ini  berdasarkan  dari  nilai  delta  tekanan  kompaksi  paling  tinggi,  yaitu  7,49.  Faktor  yang berpengaruh diranking ke-2 adalah temperatur postcuring dengan nilai delta 1,54. Sedangkan, faktor yang mempunyai pengaruh  yang paling  kecil terhadap porositas sampel  yaitu  waktu postcuring dengan nilai delta 1,24. Semakin tinggi selisih nilai delta pada S/N ratio maka karakteristik kualitas parameter proses semakin baik dan semakin besar pengaruh faktor  tersebut  terhadap  respon.  Selain  itu,  nilai  delta S/N  ratio semakin  tinggi  menunjukkan  semakin  kecil  variasi karakteristik kualitas disekitar nilai target dan semakin kuat/kokoh suatu proses terhadap faktor gangguan (noise) yang ada [9][11].
Tabel  5. Rata-rata porositas berdasarkan karakteristik kualitas S/N ratio (smaller is better) Level Rata-rata Porositas Sampel Tekanan kompaksi (Ton) Temperatur postcuring (ºC) Waktu postcuring (Jam) 1 18,37 14,92 14,08 2 13,60 14,54 15,00 3 10,87 13,38 13,76 Delta 7,49 1,54 1,24 Rank 1 2 3
Gambar 3 merupakan main plot effect untuk respon porositas sampel. Hasil analisis memperlihatkan bahwa porositas sampel  menurun  seiring  dengan  meningkatnya  level  faktor  tekanan  kompaksi,  kemudian  temperatur postcuring ,  dan waktu postcuring. Level faktor yang menghasilkan respon porositas minimum terjadi pada faktor tekanan kompaksi level
3  (5  Ton),  faktor  temperatur postcuring level  3  (165  °C),  dan  faktor  waktu postcuring level  3  (10  jam).  Kondisi  ini disebabkan  karena  tekanan  kompaksi  memberikan  pengaruh  terhadap  densifikasi  sampel  [18].  Semakin  meningkat tekanan  kompaksi  maka  densifikasi  sampel  semakin  meningkat  dan  porositas  menurun.  Tekanan  kompaksi  rendah, campuran partikel serbuk menata ulang (rearrangement) dan pergerakan campuran serbuk didominasi oleh densifikasi sehingga  ruang  antar  partikel  serbuk  mengecil  [19].  Selanjutnya,  tekanan  kompaksi  meningkat,  partikel  serbuk  mulai menahan tekanan kompaksi yang diberikan dan volume campuran sebuk dalam cetakan konstan dan densifikasi mulai terjadi.
Gambar 3. Main Effects Plot Porositas Sampel
Kondisi ini menyebabkan densitas sampel meningkat dan porositas menurun. Tekanan kompaksi yang semakin meningkat  melebihi  ketahanan  tekan  campuran  serbuk  dan  deformasi  plastis  terjadi.  Deformasi  plastis  menyebabkan peningkatan kontak area antar partikel serbuk sehingga densitas sampel semakin meningkat dan porositas menurun [20]. Seyednezhad  dkk.,  (2017)[17]  juga  menyatakan  bahwa  peningkatan  kontak  area  antar  pertikel  serbuk  menyebabkan penurunan porositas. Gambar 3 juga memperlihatkan bahwa porositas sampel menurun dengan peningkatan temperatur postcuring 155  ke  165°C  dan  peningkatan  waktu postcuring 6  ke  10  jam.  Peningkatan  temperatur postcuring akan meningkatkan densitas crosslinking phenolic resin [21][22]. Selain itu, peningkatan temperatur postcuring menyebabkan penurunan viskositas pengikat phenolic resin yang meleleh dan permeabilitas phenolic resin mengikat keseluruh bahan penyusun sampel sehingga densitas meningkat dan porositas menurun [7][23]. Porositas menurun lebih mudah dicapai dengan  peningkatan  temperatur postcuring dibandingkan  dengan  waktu postcuring. Waktu postcuring 10  jam memperlihatkan  waktu  yang  cukup  untuk  proses  pengikatan phenolic  resin dengan  bahan  penyusun  sampel  lainnya sehingga menurunkan nilai porositas sampel.
Tabel  6. ANOVA untuk respon porositas sampel
Source DF Seq SS Contribution Adj SS Adj MS F-value p-value Tekanan kompaksi (Ton) 2 0,008672 86,48% 0,008627 0,004314 12,08 0,076 Temperatur postcuring (ºC) 2 0,000385 3,86% 0,000385 0,000192 0,54 0,650
Waktu postcuring (Jam) 2 0,000249 2,50% 0,000249 0,000125 0,35 0,741 Error 2 0,000714 7,16% 0,000714 0,000357 Total 8 0,009976 100,00%
Tabel 6 memperlihatkan hasil analisis ANOVA untuk respon porositas sampel. Hasil memperlihatkan bahwa tekanan kompaksi  memberikan  pengaruh  yang  dominan  terhadap  penurunan  porositas  sampel  dengan  memberikan  kontribusi sebesar 86,48%. Seperti pada penjelasan sebelumnya pengaruh tekanan kompaksi terhadap nilai kekerasan. Peningkatan tekanan kompaksi akan menyebabkan peningkatan kontak area antar partikel serbuk dan meningkatkan densitas sampel sehingga porositas menurun[24]. Sedangkan, temperatur postcuring dan waktu postcuring memberikan pengaruh yang kurang dominan terhadap penurunan porositas, dengan kontribusi masing-masing sebesar 3,86% (temperatur postcuring) dan 2,50% (waktu postcuring ).

## 4.3 Eksperimen Konnfirmasi dengan Confidence Interval 95%
Eksperimen  konfirmasi  dilakukan  untuk  validasi  terhadap  kesimpulan  yang  diperoleh.  Eksperimen  konfirmasi dilakukan  dengan  menggunakan  kombinasi  variabel  proses  yang  dihasilkan  pada  parameter  yang  optimal  (tekanan kompaksi 5 ton, temperatur postcuring 165 °C, dan waktu postcuring 10 jam). Hal ini dilakukan untuk membandingkan interval keyakinan rata-rata hasil prediksi dengan interval rata-rata hasil eksperimen. Eksperimen konfirmasi dilakukan sebanyak  tiga  kali  untuk  respon  kekerasan  dan  porositas  sampel.  Hasil  nilai  prediksi  dan  nilai  rata-rata  eksperimen konfirmasi untuk masing-masing respon disajikan pada Tabel 7 dan Tabel 8.
Tabel  7. Nilai prediksi (95% confidence interval) nilai rata-rata respon kekerasan dan porositas pada parameter optimal
Respon nilai prediksi (µ prediksi) F(1,n 2 ) MSe 95% CI Kekerasan (HRS) 83,06 81,40 4,487 9,73 Porositas (%) 9,5 12,97 0,000714 4,9 Tabel 8. Nilai rata-rata hasil eksperimen konfirmasi pada parameter optimal
Respon Hasil eksperimen Rata-rata 1 2 3 Kekerasan (HRS) 86,05 85,72 84,89 85,55 Porositas (%) 9,69 13,52 12,20 11,8
Tabel 7 memperlihatkan data hasil perhitungan nilai prediksi untuk respon kekerasan dan porositas dengan tingkat kepercayaan  95%  CI (confidence  interval). Model  persamaan  (interval  keyakinan)  nilai  prediksi  respon  kekerasan  dan porositas pada parameter yang optimum sebagai berikut:
a. Nilai prediksi respon kekerasan (73,33 ≤ µprediksi ≤ 92,79%)
b. Nilai prediksi porositas (4,6 ≤ µprediksi ≤ 14,4)
Tabel  8  merupakan  hasil  nilai  rata-rata  eksperimen  konfirmasi  untuk  respon  kekerasan  dan  porositas  sampel  para parameter yang optimal. Hasil memperlihatkan bahwa nilai rata-rata eksperimen konfirmasi berada di dalam interval nilai
prediksi. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa kombinasi level parameter proses pada kondisi optimal yang telah didapat adalah valid.

## 5. Kesimpulan
Parameter  optimal  pembuatan  sampel  kampas  Rem Non-asbestos  Organic  (NAO) menggunakan  Metode  Taguchi terhadap  nilai  kekerasan  dan  porositas  adalah  tekanan  kompaksi  5  Ton,  temperatur postcuring 165  °C,  dan  waktu postcuring 10 jam. Parameter optimal tersebut valid karena hasil konfirmasi tes (nilai kekerasan 85,55 dan porositas 11,8) masuk dalam  interval  nilai prediksi  yang diijinkan. Parameter ini dapat dijadikan sebagai rujukan bagi industri dalam pembuatan kampas rem NAO.

## Daftar Pustaka
[1]  S. N. Nagesh, C. Siddaraju, S. V. Prakash, and M. R. Ramesh, “Characterization of Brake Pads by Variation in Composition of Friction Materials,” Procedia Mater. Sci. , vol. 5, pp. 295–302, 2014.
[2]  B. D. Bachchhav and K. N. Hendre, “Wear Performance of Asbestos-Free Brake Pad Materials,” vol. 16, no. 4, pp. 459–469, 2022.
[3]  A. L. Crăciun and C. Pinca-Bretotean, “Advanced materials with natural fibred reinforced aluminiu composite for automotive brake disc,” Solid State Phenom. , vol. 254, no. August, pp. 91–96, 2016.
[4]  A. M. Zaharudin, R. J. Talib, M. N. Berhan, S. Budin, and M. S. Aziurah, “Taguchi method for optimizing the manufacturing parameters of friction materials,” Int. J. Mech. Mater. Eng. , vol. 7, no. 1, pp. 83–88, 2012.
[5]  M. Modi, G. Agarwal, V. Patil, U. Bhatia, and R. Pancholi, “Parametric optimization in drilling of Al-SiC composite using taguchi method,” Int. J. Sci. Technol. Res. , vol. 8, no. 9, pp. 2019–2022, 2019.
[6]  A. O. A. Ibhadode and I. M. Dagwa, “Development of Asbestos-Free Friction Lining Material from Palm Kernel Shell,” J. Brazilian Soc. Mech. Sci. Eng. , vol. 30, no. 2, pp. 166–173, 2008.
[7]  R. Ertan and N. Yavuz, “An experimental study on the effects of manufacturing parameters on the tribological properties of brake lining materials,” Wear , vol. 268, no. 11–12, pp. 1524–1532, 2010.
[8]  P. Nawangsari, Jamasri, and H. S. B. Rochardjo, “Effect of Phenolic Resin on Density, Porosity, Hardness, Thermal Stability, and Friction Performance as A Binder in Non-Asbestos Organic Brake Pad,” IOP Conf. Ser. Mater. Sci. Eng. , vol. 547, no. 1, 2019.
[9]  R. K. Roy, A Primer on the Taguchi Method . 2010.
[10]  R. B. Mathur, P. Thiyagarajan, and T. L. Dhami, “Controlling the Hardness and Tribological Behaviour of Non- asbestos Brake Lining Materials for Automobiles,” vol. 5, no. 1, pp. 6–11, 2004.
[11]  K. Dehnad, Quality Control, Robust Design, and The Taguchi Method . 1989.
[12]  G. S. Upadhyaya, “Powder Metallurgy Technology,” Cambridge Int. Sci. Publ. , no. 1, pp. 1–5, 2014.
[13]  F. T. and R. Oberacker, Introduction to Powder Metallurgy . 1993.
[14]  J. M. C. Azevedo, A. C. Serrenho, and J. M. Allwood, “The deformation of metal powder particles: Hardness and microstructure,” Procedia Eng. , vol. 207, pp. 1200–1205, 2017, doi: 10.1016/j.proeng.2017.10.870.
[15]  L. R. O. H.F. Fischmeister, E.Artz, “particle deformation and sliding of spherical powders.PDF,” Powder Metallurgy , vol. 21, no. 4. pp. 179–187, 1978.
[16]  Ö. Güney and E. Demirkesen, “Influence of Curing Conditions on the Mechanical Properties of Silica-Phenolic Composites : A Comprehensive Study,” vol. 2, no. 11, 2015.
[17]  M. Seyednezhad, A. Rajabi, A. Muchtar, M. Rao, and P. Ooshaksaraei, “Journal of Asian Ceramic Societies Effect of compaction pressure on the performance of a non-symmetrical NiO – SDC / SDC composite anode fabricated by conventional furnace,” Integr. Med. Res. , vol. 5, no. 2, pp. 77–81, 2017.
[18]  W. Wang, “Effect of Powder Type and Compaction Pressure on the Density , Hardness and Oxidation Resistance of Sintered and Steam-treated Steels,” vol. 16, no. October, pp. 533–538, 2007.
[19]  R. German, Powder Metallurgy and Particulate Material Processing . 1992.
[20]  F. Yusubov, “Optimum design of brake friction composites,” vol. 30, no. August, pp. 133–148, 2021.
[21]  A. Aruniit, J. Kers, A. Krumme, T. Poltimäe, and K. Tall, “Preliminary Study of the Influence of Post Curing Parameters to the Particle Reinforced Composite ’ s Mechanical and Physical Properties,” vol. 18, no. 3, 2012.
[22]  A. W. Bruno, D. Gallipoli, C. Perlot, and J. Mendes, “Effect of very high compaction pressures on the physical and mechanical properties of earthen materials,” vol. 14004, 2016.
[23]  D. Pupan, C. Suvanjumrat, and W. Chookaew, “Effect of Post-Curing Temperature and Mechanical Surface Treatment on Shear-Bond Strength of Asbestos-Free Brake Pad,” Key Eng. Mater. , vol. 751, pp. 131–136, Aug. 2017.
[24]  A. P. Composites et al. , “Effect of compaction pressure on microstructure , density and hardness of Copper prepared by Powder Metallurgy route Effect of compaction pressure on microstructure , density and hardness of Copper prepared by Powder Metallurgy route,” 2018.