ISSN: 1411-4348

## PENGARUH BATIKAN LURUS TERHADAP KOEFISIEN GRIP BAHAN BAN PADA DAN JALAN SEMEN UNTUK KONDISI JALAN KERING DAN BASAH

## Pramuko Ilmu Purboputro, Muh.Alfatih Hendrawan
Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta Jl. A. Yani Tromol Pos I Pabelan, Kartosuro Email : pip272@ums.ac.id

## ABSTRAK
Penelitian ini adalah penelitian awal yang bertujuan yang pada akhirnya untuk mendapatkan  koefisien  grip.  Pada  tahun  pertama  penelitian  ini  adalah  untuk mendapatkan komposisi bahan yang tepat untuk bahan karet luar ban. Pada tahun kedua peneltian dilanjutkan untuk mendapatkan angka koefisien cengeram (grip) ban.
Metoda yang dilakukan adalah dengan mencampur komponen ban, dengan komposisi yang berbeda. Spesimen tersebut kemudian dilakukan percobaan kekerasan shore dan percobaan keausan. Hasil yang didapat dibandingkan bahan kompon yang sudah ada di pasaran. Dari hasil penelitian ini  didapat  dalam pengujian kekerasan Shore A,k ompon no.3 memiliki nilai kekerasan shore A sebesar 77 sedangkan kompon pabrikan hanya memiliki nilai Shore A sebesar 71. Untuk kekuatan tarik kompon no.3 mempunyai angka 50,95 kgf atau 499,820 N sehingga menghasilkan keausan kecil dibandingkan dengan kompon yang lain. Keausan kompon pabrikan memiliki nilai keausan yaitu 2,800 mm 3 /detik. Sedangkan kompon buatan no.1 memiliki nilai keausan yang tinggi yaitu 6,467 mm 3 /detik. Sedangkan kompon buatan no.2 dan no.3  memiliki nilai keausan masing-masing 5,933mm 3 /detik dan 4,133 mm 3 /detik.
Kata kunci : komposit karet, bahan ban luar, kekerasan, keausan.

## ABSTRACT
This study is a preliminary study with the aim is to get a grip coefficient. The aim of the first year is to obtain the right material composition for the outside of the tire rubber material. In the second year, the focus of this tudy is to gain the coefficient value of tires grip.
This study mixes the components of the tire with a different composition. After getting the specimens, shore hardness test and wear test are carried out to them. Then, the test results are compared to the compound material that is already on the market.
This study obtained that in Shore A hardness test, the number 3 compound has a shore A hardness value of 77 while the manufacturing compound only has 71.  The number 3 compound has a tensile strength 499.820 N or 50.95 kgf so that it produces little wear compared with the other compounds. The wearness of the manufacturing compound is 2.800 mm 3 /sec, while this number 1 study compound has a high
wearness value which is 6.467 mm 3 /sec. For the number 2  and 3 compounds,  they have wearness values 5.933 mm 3 /sec and 4.133 mm 3 /sec respectively.
Keywords :  rubber composite, outside material of tire, hardness, wearness.
PENDAHULUAN
Komposisi bahan adalah yang paling berpengaruh langsung terhadap kualitas yang akan dihasilkan. Sampai saat ini karet masih unsur utama dari sebuah ban. Hampir semua ban merupakan produk karet. Ini karena bahan karet tidak cepat menyerap panas. Bahan utama yang digunakan untuk pembuatan ban ini terdiri dari kawat untuk tepi ban (mempengaruhi grip ban. Jenis jalan aspal, semen, batu dank ondisi jalan bead wire), kain ban (terbuat dari tekstile dan jalinan kawat baja), tepung karbon (carbon black), sulfur (belerang) dan kompon [1]. Menurut  Riyadhi [2], kompon kareta dalah campuran karet mentah dengan bahan- bahan kimia yang belum divulkanisasi. Proses pembuatan kompon adalah pencampuran antara karet mentah dengan bahan kimia karet (bahan aditif). Karet sintetis adalah karet yang berasal dari hasil samping pengolahan minyak bumi yang kemudian melalui reaksi polimerisasi menjadi suatu material baru yang sifatnya mendekati sifat karet alam. Bahan kimia yang digunakan untuk meningkatkan sifat fisis karet dalam pembuatan kompon adalah bahan anti degrandan, filler (bahan pengisi), Anti oksidan, bahan pelunak dan bahan kimia lainnya. Ban kendaraan terbuat dari karet karena sifatnya yang lentur dan elastis. Elastis adalah keadaan benda dimana jika ditekan akan kembali kebentuk semula.
Penelitian terdahulu yang pernah dilakukan dalam bidang kompon telah mengungkapkan bahwa penggunaan belerang 30- 50 phr secara garis besar dapat menaikkan tegangan putus dan kekerasan karet ebonit. Sedangkan penggunaan riklim sampai dengan 40 phr atau perbandingan RSS  sampai dengan 60/40 dapat meningkatkan sifat tegangan putus dan kekerasan karet ebonit. Baik penggunaan belerang 30-50 phr maupun penggunaan riklim 20- 40 menghasilkan perpanjangan putus yang tetap. Komposisi karet ebonit optimum dicapai pada penggunaan belerang 30 phr. Dengan ini maka semakin tinggi prosentase penambahan belerang akan mengakibatkan peningkatan sifat tegangan putus dan kekerasan pada karet ebonit [3].
Grip dapat ditingkatkan dengan dua cara yaitu meningkatkan gaya vertikal dan meningatkan koefisien gesek antara ban dan aspal. Karena permukaan aspal adalah besaran konstan yang tidak bisa diubah, satu-satunya cara memperbaiki koefisien gesek adalah dengan mempebaiki kualitas kompon ban. Koefisien gesek kompon ban ini fungsi dari temperatur. Kondisi terbaik biasanya dicapai kompon ban pada temperatur antara 85 0 C sampai 100 o C. Kualitas kompon juga tergantung dari jenis karetnya. Semakin keras kompon biasanya kualitas gripnya menurun, tetapi ketahanan terhadap ausnya meningkat. Kondisi ideal tentu saja apabila para pabrikan ban bisa membuat kompon yang keras tetapi mempunyai grip yang baik [4].
Amrani, dkk, 2009 [5] mempelajari pengaruh komposisi dan teknik penambahan filler carbon  black  (CB)  terhadap  sifat  tensile  dan  morfologi  dalam  campuran  natural  rubber/ polypropylene  (NR/PP).  Hasil  yang  didapat  adalah  penggunaan Two Roll-Mixer dapat meningkatkan sifat tensile campuran NR/PP. Kesamaan dengan peneliti adalah pada alat yang digunakan yaitu peralatan untuk pembuatan kompon karet, yaitu Two-roll Mixing Mill . Kesamaan bahan yang dipakai adalah penggunaan karet alam. Karet alam yang digunakan pada penelitian ini adalah jenis SIR-20 dengan Money Viscosity 70 pada 100 0 C. Sedangkan
ISSN: 1411-4348 penulis karet alamnya adalah natural rubber jenis RSS.filler CB dimana CB dan NR dicampur terlebih dahulu.
Untuk menaikkan koefisien gesek maka perlu diperbaiki kualitas dari komposisi kompon ban dengan memadukan kompon dengan sulfur dan karbon hitam [2] untuk memperoleh hasil yang diinginkan

## METODOLOGI PENELITIAN
Rancangan Penelitian
Dalam rancangan penelitian ini akan dijelaskan dalam diagram alir Gambar 1. Adapun rancangan penelitian diterangkan dalam diagram alir.
Gambar 1.  Skema Diagram Alir Penelitian

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil Studi Uji Kekerasan rata-rata Di bawah ini adalah tabel yang memuat hasil dari pengujian kekerasan yang telah dilakukan dengan  standar  metode uji SNI. 0778-2009, butir 6.2.2 sebagai berikut.
Gambar 2. Histogram Hubungan Antara Kompon terhadap nilai kekerasan Shore A
Histogram hubungan antara Jenis kompon terhadap nilai kekerasan Shore A dengan Standar metoda uji SNI. 0778 – 2009, butir 6.2.2. Didapatkan hasil sebagai berikut: nilai kekerasan untuk Kompon Pabrikan sebesar 71, nilai kekerasan Kompon Buatan no.1 sebesar 75, nilai kekerasan Kompon Buatan no.2 sebesar 75 dan nilai kekerasan kompon Buatan no.3 sebesar 77. Maka dari hasil tersebut dapat disimpulkan bahwa kompon buatan 1,2 dan 3 memiliki nilai kekerasan diatas kompon pabrikan sedangkan dari ke-empat hasil pengujian didapatkan hasil yang  terendah pada kompon pabrikan dan tertinggi yaitu pada kompon buatan no.3 dengan nilai kekerasan 77.Hasil pengujian kekerasan kompon buatan diatas menunjukan bahwa semakin besar prosentase penambahan sulfur akan mengakibatkan kompon semakin keras(setyowati, dkk, 2004). Sedangkan yang terjadi pada kompon pabrikan kemungkinan penambahan sulfur lebih sedikit dibandingkan dengan kompon buatan.
Hasil Uji Tarik
Berikut ini yaitu tabel yang memuat hasil dari uji tarik dengan standar ASTM yang telah dilakukan.

## Gambar 3. Histogram Hubungan Antara Jenis Kompon terhadap  Nilai Beban Tarik
Histogram hubungan antara jenis kompon terhadap nilai beban tarik didapatkan hasil studi dengan penjabaran sebagai berikut : untuk hasil uji tarik kompon Pabrikan didapatkan
ISSN: 1411-4348 beban tarik rata-rata 55,3 kgf atau 542,493 N, rata-rata beban per satuan luas sebesar 18,059 N/mm 2 dan pertambahan panjang rata-rata sebesar 13 mm dari panjang awal 160 mm. Kompon Buatan no.1 didapat beban tarik rata-rata 41,1 kgf atau 403,191 N, rata-rata beban per satuan luas sebesar 13,448 N/mm 2 dan pertambahan panjang rata-rata sebesar 6,25 mm dari panjang awal 160 mm.  Untuk Kompon Buatan no.2 didapat beban tarik rata-rata 46,9 kgf atau 460,089 N, rata-rata beban per satuan luas sebesar 15,320 N/mm 2 dan pertambahan panjang rata-rata sebesar 8,75 mm dari panjang awal 160 mm. Sedangkan Kompon Buatan no.3 didapat beban tarik rata-rata 51,0 kgf atau 500,31 N, rata-rata beban per satuan luas sebesar 16,685 N/mm 2 dan pertambahan panjang rata-rata sebesar 10,75 mm dari panjang awal 160 mm.
Dengan demikian dapat ditarik kesimpulan bahwa dari pengujian tarik kompon buatan no.1, 2, 3 dan kompon pabrikan untuk beban tarik rata-rata terkecil pada kompon buatan no.1 dengan 41,1 kgf atau 403,191 N dan tertinggi pada kompon pabrikan denganbeban tarik rata-rata 55,3 kgf atau 542,493 N. Untuk rata-rata beban per satuan luas terkecil pada kompon buatan no.1 sebesar 13,448 N/mm 2 dan yang terbesar pada kompon buatan sebesar 18,059 N/mm 2 . Sedangkan untuk pertambahan panjang rata-rata terkecil pada kompon buatan no.1 sebesar 6,25 mm dan terbesar pada kompon buatan sebesar 13 mm. Penambahan filler black carbon secara siknifikan dapat meningkatkan sifat tensil, hasil didukung penelitian sebelumnya oleh Amraini, dkk (2009) dengan judul penelitiannya “Pengaruh Filler Carbon Black Terhadap Sifat dan Morfologi Komposit Natural Rubber/Polypropylene”.
Hasil Uji Gesekan pada Aspal
Di bawah ini merupakan tabel yang memuat data tingkat keausan produk kompon yang telah dilakukan pengujian gesek pada lintasan aspal dalam kondisi lintasan kering

## Gambar 4. Histogram hubungan antara jenis kompon terhadap tingkat Keausan rata-rata pada
kondisi kering
Dalam pengambilan data Pengujian gesek lintasan kering, kompon pabrikan memiliki nilai keausan terendah yaitu 11,40 mm 3 /detik. Pada pengujian yang sama , kompon buatan no.1 tertinggi sebesar 19,49mm 3 /detik dan kompon buatan no.2  memiliki nilai keausan 18,64 mm 3 /detik. Sedangkan kompon buatan no.3 memiliki nilai keausan yang melebihi kompon pabrikan yaitu 13,42 mm 3 /detik.
Gambar 5. Histogram hubungan antara jenis kompon dengan Keausan rata-rata pada kondisi basah
Pada pengujian gesek dimana lintasan dalam keadaan basah sesuai tabel 6 dan gambar 32. histogram tingkat keausan pada lintasan basah, kompon pabrikan memiliki nilai keausan yaitu 2,800mm 3 /detik. Sedangkan kompon buatan no.1 memiliki nilai keausan yang tinggi yaitu 6,467 mm 3 /detik. Sedangkan kompon buatan no.2 dan no.3  memiliki nilai keausan masing-masing 5,933mm 3 /detik dan 4,133 mm 3 /detik.
Hasil pengujian gesek pada lintasan kering lebih besar daripada gesekan yang terjadi pada lintasan dalam kondisi basah, hal ini selain dipengaruhi oleh variasi formula kompon juga dipengaruhi oleh suhu lintasan yang lebih rendahketika lintasan terkena semprotan air. Dalam pengujian dua buah elemen yang digesekan kemudian diberi fluida diantara keduanya maka  fluida  tersebut  akan  mengakibatkan  berkurangnya  gaya  gesek  dan  menghambat kenaikkan suhu. Suhu yang tinggi akan mengakibatkan karet menjadi lebih lunak sehingga menjadikanya cepat aus.
Hasil pengujian kekerasan kompon buatan diatas menunjukan bahwa semakin besar prosentase  penambahan  sulfur  akan  mengakibatkan  kompon  semakin  keras  (setyowati, dkk,  2004).  Sedangkan  yang  terjadi  pada  kompon  pabrikan  kemungkinan  penambahan sulfur lebih sedikit dibandingkan dengan kompon buatan.Penambahan filler black carbon secara signifikan dapat meningkatkan sifat tensil, hasil didukung penelitian sebelumnya oleh Amraini, dkk (2009) dengan judul penelitiannya “Pengaruh Filler Carbon Black Terhadap Sifat dan Morfologi Komposit Natural Rubber/Polypropylene”.
Kemudian Pada pengujian gesek lintasan Aspal kondisi basah, kompon yang menghasilkan koefisien grip paling tinggi yaitu kompon Pabrikan dengan nilai koefisien grip sebesar 0,576sedangkan dari ketiga kompon buatan yang paling mendekti yaitu kompon no.3 dengan 0,574. Koefisien grip yang terjadi pada lintasan Aspal basah lebih kecil dari pada koefisien yang dihasilkan oleh lintasan Aspal yang kering, Hal ini dikarena adanya lapisan air pada kedua sisi yang bergesekan mempengaruhi suhu serta mengurangi daya rekat kompon terhadap lintasan.

## KESIMPULAN
Dari studi yang dilakukan penulis apat menarik kesimpulan, yaitu :
1.   Dalam pengambilan data studi penelitian ini, didapatkan hasil bahwa kompon buatan no.1 dengan  variasi karbon black 50 phr atau 29,67gr dan sulfur 3 phr atau 1,78 gr
ISSN: 1411-4348 menghasilkan nilai koefisien gesek kompon pabrikan yaitu 0,589 pada lintasan kering dan 0,575 pada lintasan basah. Sedangkan dalam pengujian kekerasan Shore A Kompon no.3 memiliki nilai kekerasan shore A 77 sedangkan kompon pabrikan hanya memiliki nilai Shore A 71. Untuk kekuatan tarik kompon no.3 mempunyai angka 50,95 kgf atau 499,820 N sehingga menghasilkan keausan kecil dibandingkan dengan kompon yang lain.
2.   Keausan kompon pabrikan memiliki nilai keausan yaitu 2,800mm 3 /detik. Sedangkan kompon buatan no.1 memiliki nilai keausan yang tinggi yaitu 6,467 mm 3 /detik. Sedangkan kompon buatan no.2 dan no.3  memiliki nilai keausan masing-masing 5,933mm 3 /detik dan 4,133 mm 3 /detik.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]   Wikipedia, (2012),diakses dari http:/// www.google.com
[2]   Riyadhi,  Adi,  2008, Vulkanisasi karet . Diakses tanggal 20 juli 2013 jam 19.15 dari: http://www.chem-is-try.org/artikel_kimia/kimia_material/vulkanisasi_karet/
[3]   Setyowati,  Peni,  Rahayu  Sutarti,  Supriyanto,  2004, Karakteristik  Karet  Ebonit Yang  Dibuat Dengan  Berbagai Variasi Rasio RSS I/ Riklim dari Jumlah Belerang , Jurnal Majalah Kulit, Karet dan Plastik, Vol 20. Yogyakarta.
[4]  Daroyni Roy, 2008, Formula One Technology . Diakses dari: http:///f1-technology blogspot.
[5]   Amrani,  Said  Yul,  Ida  Zahrina,  Baharudi, 2009, Pegaruh  Filler  Carbon  Black Terhadap  Sifat dan  Morfology  Komposit  Natural  Rubber/Polypropilene ,  Jurnal Teknik  Kimia  Indonesia, Vol 9. Pekanbaru