## PERBANDINGAN PENGUJIAN MEKANIS TERHADAP KAMPAS REM ASBES DAN NON-ASBESTOS DENGAN MELAKUKAN UJI KOMPOSISI, UJI KEKERASAN, DAN UJI KEAUSAN
Syawaluddin, Iman Agus Setiawan Universitas Muhammadiyah Jakarta, Jurusan Teknik Mesin

## ABSTRAK
Kampas  rem  merupakan  komponen  penting  pada  kendaraan  bermotor  di  jalan raya. Pertambahan kendaraan bermotor roda 2 dan roda 4 saat ini meningkat pesat sejalan  laju  pertumbuhan  ekonomi  masyarakat.  Komponen  kendaraan  yaitu kampas rem sangat perlu mendapat perhatian yang lebih oleh pemegang kebijakan (pemerintah)  dalam  upaya  melindungi  konsumen  dan  mengurangi  persentase penyebab  kecelakaan  dijalan  raya.  Pada  pengujian  komposisi  telah  didapatkan data material dengan kuntitas dan nilai material yang berbeda. Pada kampas rem asbestos  terdapat  kandungan  asbes  (Zn)  sebesar  2.26%  dan  jumlah  carbon  (C) sebesar  24.90%  dan  perbandingan  yang  dimiliki  pada  kampas  rem  non-asbestos ialah  titanium  (Ti)  sebesar  9.42%  dan  carbon  (C)  sebesar  29.87%.  Dari  hasil perbandingan  kampas  rem  asbestos  dan  non-asbestos  jumlah  material  yang  baik dimiliki  oleh  kampas  rem  non-asbestos  karena  memiliki  kualitas  dan  kuantitas yang  baik.  Pada  pengujian  Kekerasan  telah  didapatkan  nilai  hasil  rata-rata kekerasan dari tiap sampel dengan nilai 16 HRb untuk asbestos dan 23 HRb untuk non-asbestos,  dari  hasil  nilai  telah  membuktikan  nilai  yang  paling  baik  dimiliki pada  sampel  non-asbestos.  Pada  pengujian  keausan  telah  didapatkan  nilai  hasil rata-rata  spesifik  abrasi  dari  tiap  sampel  dengan  nilai  0.0018  mm 3 /mm  untuk asbestos  dan  0.002  mm 3 /mm  untuk  non-asbestos,  dari  hasil  membuktikan  nilai yang baik dimiliki pada sampel asbestos dan sebaliknya pada non-asbestos, tetapi sebaliknya  pada  pengereman  jika  nilai  abrasi  yang  rendah  membuktikan  bahwa pada  kampas  rem  asbestos  akan  terjadi  fading  yang  membuktikan  tingkat pengereman  yang  rendah  dan  sebaliknya  pada  non-asbestos  mempunyai  tingkat pengereman  yang  baik.  Hasil  pengujian  kekerasan  dan  keausan  telah membuktikan bahwa kampas rem asbestos mempunyai kualitas yang kurang baik dalam  pengereman  karena  mempunyai  nilai  kekerasan  yang  rendah  dan  juga mempunyai  nilai  keausan  yang  rendah.  Dan  sebalikinya  pada  kampas  rem  non- asbestos memiliki tingkat pengereman yang baik karena memiliki tingkat keausan dan kekerasan yang tinggi.
Kata  Kunci  :  kampas  rem,  asbes,  non-asbestos,  uji  komposisi,  uji  kekerasan,  uji keausan

## 1.PENDAHULUAN
Dengan  semakin  beragamnya  tipe,  merk,  dan  jumlah  kendaraan  bermotor  di  Indonesia kebutuhan  material  otomotif  juga  semakin  besar.  Dengan  makin  tidak  menentunya perekonomian  Indonesia,  maka  dorongan  untuk  membuat  produk  material  otomotif  yang ekonomis, berkualitas, dan dapat di terima oleh pasar semakin tinggi.
Bahan  komposit  adalah  suatu  jenis  bahan  baru  hasil  rekayasa  yang  terdiri  dari  dua  atau lebih  bahan  dimana  sifat  masing-masing  bahan  berbeda  satu  sama  lainnya  baik  itu  sifat  kimia maupun fisikanya dan tetap terpisah dalam hasil akhir bahan tersebut. Bahan komposit memiliki banyak  keunggulan,  diantaranya  berat  yang  lebih  ringan,  kekuatan  yang  lebih  tinggi,  tahan korosi  dan  memiliki  biaya  perakitan  yang  lebih  murah  karena  berkurangnya  jumlah  komponen dan  baut-baut  penyambung.Kegunaan  bahan  material  ini  untuk  kendaraan  yang  memiliki  berat ringan.  Biasanya  kendaraan  yang  dipergunakan  yaitu  sepeda  motor,  komponen-komponen pesawat  terbang,  kereta  api,  bus,  truck  dll.    Penerbangan  modern,  baik  sipil  maupun  militer, adalah  contoh  utamanya.  Keduanya  akan  menjadi  sangat  tidak  efisien  tanpa  adanya  material komposit.  Material  komposit  canggih  kini  telah  umum  digunakan  pada  bagian  sayap  dan  ekor, propeller,  bilah  rotor,  dan  juga  struktur  internal  pesawat  terbang.  Selain  aplikasi  di  industri dirgantara,  dewasa  ini  material  komposit  telah  banyak  juga  digunakan  untuk  badan  mobil  F1, alat-alat olahraga, struktur kapal dan kampas rem.
Tujuan dari penelitian yang dilakukan pada komponen kanvas rem tersebut, yaitu:
1. Membandingkan komposisi bahan.
2. Membandingkan kekerasan material.
3. Membandingkan keausan terhadap gesekan.

## 2.LANDASAN TEORI

## 2.1 Rem Tromol
Pada  rem  model  tromol,  kekuatan  tenaga  pengereman  diperlukan  dari  sepatu  rem  yang diam menekan permukaan tromol bagian dalam yang berputar bersama-sama roda. Bagian utama dari rem tromol ini ditunjukkan pada gambar berikut
Gambar 1 Mekanisme Penyetelan Sepatu Rem. [1]

## Gambar 2. Rem Tromol. [1]
Tanaga  gerak putaran roda diubah oleh proses  gesekan menjadi  tenaga panas dan tenaga panas itu segera dibuang ke udara luar. Pengereman pada roda dilakukan dengan cara menekan sepatu rem  yang  tidak  berputar  terhadap  tromol  (brake  drum)  yang  berputar  bersama  roda  sehingga menghasilkan gesekan

## 2.2 Non Asbestos
Kampas  rem  non  asbestos.  Biasanya  terbuat  dari  serat Kevlar/aramid,  rockwool, fiberglass,  steel  fiber, carbon , potasiumtitanate,  graphite,  celullose,  vemiculate,  BaSO4,  resin, dan Nitrile  butadine  rubber .  Material  jenis  ini  yang  masih  digunakan  oleh  semua  product original  baik  dari  Jepang  maupun  Eropa.  Kampas  rem  jenis  ini  memiliki  kelebihan  yaitu  tidak menimbulkan  licin  dan  cenderung  stabil  (tidak  blong/fadding)  pada  saat  kampas  dan  rotor mengalami  kontak  dan  dapat  bertahan  pada  suhu  sampai  360 0 C.  Jenis  non  asbestos menggunakan lebih dari 12 jenis material sehingga umur pakai kampas rem jenis ini relatif lama dan gesekan yang timbul pada saat terjadi kontak tidak tidak berpengaruh pada kampas dan rotor meskipun pada temperature tinggi.
Gambar 3. Kampas Rem Berbahan Baku Non Asbestos [2]

## 2.3 Asbestos
Kampas  rem  dari  bahan  asbestos  hanya  memiliki  I  jenis  fiber  yaitu  asbes  yang merupakan  komponen  yang  menimbulkan  karsinogenik.  Akibat  dari  perbedaan  ini  makanya kampas rem yang mengandung asbestos memiliki kelemahan dalam kondisi basah, hal ini berarti bahwa rem asbestos akan blong ( fading ) pada temperature 250 0 C karena asbestos hanya terdiri dari  1  jenis  fiber,  ketika  kondisi  basah  bahan  tersebut  akan  mengalami  efek  licin  seperti menggesekkan  jari  di  atas  kaca  basah  (Licin  atau  tidak  pakem).  Bahan  baku  kampas  rem asbestos: asbestos 40 s/d 60 %, resin 12 s/d15%, BaSO4 14 s/d 15%, sisanya karet ban bekas, tembaga sisa kerajinan, frict dust dan metal.
Gambar 4. Kanvas rem berbahan baku Asbestos [2]

## METODE PENELITIAN
Diagram Alir Penelitian

## Gambar 5. Diagram Alir Pengujian

## 4.DATA DAN ANALISA PENGUJIAN 4.1 Data Hasil Uji Komposisi Kimia
Pengujian  komposisi  kimia  bertujuan  untuk  memeriksa  unsur-unsur  paduan  pada  sampel kampas  rem  yang  diuji.  Unsur-unsur  paduan  ini  digunakan  untuk  mengetahui  perbandingan unsur  kampas  rem asbestos dan  non- asbestos .  Alat  ini  menggunakan  metode  EDS  ( Energy Dispersive Spectroscopy) , dimana akan ditunjukan pada tabel sebagai berikut:
Mulai Reparasi  Sample Asbestos
Non-Asbestos PENGUJIAN :  Uji Komposisi Kimia
 Uji Kekerasan
 Uji Keausan
Data hasil Pengujian
Pengolahan Data Analisa hasil Pengujian Kesimpula n Selesai
Tabel 1 Hasil Uji Komposisi Kimia Asbestos dan Non-Asbestos Unsur Asbestos (%) Non-Asbestos (%) C 24.90 29.87 O 40.87 30.74 Mg 13.19 2.14 Al 0.53 3.57 Si 10.61 0.84 K 10.17 2.74 Ca 3.08 3.06 Fe 1.89 9.42 Zn 2.26 0.46 Mo 1.19 5.10 Ba 1.32 2.02

## 4.2  Data Hasil Uji Kekerasan
Pengujian  kekerasan  dilakukan  dengan  menggunakan  metode  Rockwell  pada  beban  100 Kgf,  indentor  bola  baja  berdiameter  1/6  inch dan pre  load 100Kgf.  Posisi  pengujian  sebagai mana ditunjukan pada gambar 6 sebagai berikut:
Gambar 6. contoh Pengujian Kekerasan Rockwell
Hasil Pengujian kekerasan terdapat pada tabel dibawah ini:
Tabel 2. Hasil Uji Kekerasan Rockwell (HRB)
Penjejakan Asbestos Non Asbestos Nilai Kekerasan Rata-rata Nilai Kekerasan Rata-rata
I 18.0 16 22.3 23 II 12.4 22.6 III
15.6 23.8 IV 16.4 20.6 V 16.8 23.5 Tempat Penjejakan Sample
Dari hasil uji kekerasan yang terdapat pada tabel akan dimasukan ke diagram pada gambar 7 sebagai berikut:
Gambar 7. Diagram Perbandingan Hasil Uji Kekerasan
Dari hasil menunjukan nilai rata-rata tingkat kekerasan yang terdapat pada sample kampas rem asbestos dengan  nilai  16  HRB,  dan  nilai  rata-rata  yang  terdapat  pada  sample  kampas  rem non-asbestos dengan nilai 23 HRB. Dari hasil pengujian membuktikan tingkat kekerasan paling tinggi terdapat pada sample kampas rem Non-asbestos.

## 4.3  Data hasil Uji Keausan
Dari pengujian yang telah dilakukan dengan menggunakan alat Oghoshi yang dilakukan di Laboraturium Metalurgi Universitas Indonesia maka dapat diperoleh data yang dibutuhkan. Data hasil pengujian diperlihatkan pada Tabel 3 dan 4 sebagai berikut:
Tabel 3. Hasil Uji Keausan Pada Kampas Rem Asbestos
No Lebar Jejak  rata- rata (b) Tebal Cincin (B) Diameter Cincin (d) Beban (P) Jarak Luncur (x) Kecepatan (m/s) Rata-rata Spesifik Abrasi (mm 3 /mm) 1. 4.05 3 30 2.11 600.000 1.97 0.0018 2. 4.06 3 30 2.11 600.000 1.97 3. 4.135 3 30 2.11 600.000 1.97 0 5 10 15 20 25 Penjejakan 1 Penjejakan 2 Penjejakan 3 Penjejakan 4 Penjejakan 5 N ilai ke ke rasn Asbestos Non-Asbestos
Tabel 4. Hasil Uji Keausan Pada Kampas Rem Non-Asbestos
No Lebar Jejak  rata- rata (b) Tebal Cincin (B) Diameter Cincin (d) Beban (P) Jarak Luncur (x) Kecepatan (m/s) Rata-rata Spesifik Abrasi (mm 3 /mm) 1. 4.32 3 30 2.11 600.000 1.97 0.002 2. 4.31 3 30 2.11 600.000 1.97 3. 4.30 3 30 2.11 600.000 1.97
Pada tabel  3 dan 4 menggunakan persamaan 2.1 data  hasil  yang didapatkan dari rata-rata spesifik abrasi adalah sebagai berikut:
 Asbestos
b1 = 4.05 mm
b2 = 4.06 mm
b3 = 4.135 mm b rata-rata = (b1+b2+b3) / 3 = 4.08 mm
Dimana W = ?
W =
W = 1.131 mm
Dan V = ?
V = W / x = = 0.18 x 10 -6 mm 3 / mm
 Non-Asbestos b1 = 4.32 mm b2 = 4.31 mm
b3 = 4.30 mm b rata-rata = (b1+b2+b3) / 3 = 4.31 mm
Dimana W = ?
W =
W = 1.334 mm Dan V = ?
V = W / x = = 0.2 x 10 -6 mm 3 / mm
Dari hasil uji keausan yang didapat akan dimasukan pada diagram pada gambar 8 sebagai berikut:
Gambar 8. Diagram Perbandingan Hasil Uji Keausan
Dari hasil menunjukan nilai rata-rata tingkat keausan yang terdapat pada sample kampas rem non-asbestos dengan  nilai  0.002  mm 3 /mm,  dan  nilai  rata-rata  pada  sample  kampas  rem asbestos dengan  nilai  0.0018  mm 3 /mm.  Dari  hasil  pengujian  membuktikan  nilai  abrasi/keausan paling tinggi terdapat pada kampas rem non-asbestos .

## 5.KESIMPULAN
1. Pada pengujian komposisi telah didapatkan data material dengan kuntitas dan nilai material yang  berbeda.  Pada  kampas  rem  asbestos  terdapat  kandungan  asbes  (Zn)  sebesar  2.26% dan jumlah carbon (C) sebesar 24.90% dan perbandingan yang dimiliki pada kampas rem non-asbestos ialah titanium (Ti) sebesar 9.42% dan carbon (C) sebesar 29.87%. Dari hasil perbandingan  kampas  rem  asbestos  dan  non-asbestos  jumlah  material  yang  baik  dimiliki oleh kampas rem non-asbestos karena memiliki kualitas dan kuantitas yang baik.
2. Pada pengujian Kekerasan telah didapatkan nilai hasil rata-rata kekerasan dari tiap sampel dengan nilai 16 HRb untuk asbestos dan 23 HRb untuk non-asbestos, dari hasil nilai telah membuktikan nilai yang paling baik dimiliki pada sampel non-asbestos.
3. Pada  pengujian  keausan  telah  didapatkan  nilai  hasil  rata-rata  spesifik  abrasi  dari  tiap sampel  dengan  nilai  0.0018  mm 3 /mm  untuk asbestos dan  0.002  mm 3 /mm  untuk non- asbestos ,  dari  hasil  membuktikan  nilai  yang  baik  dimiliki  pada  sampel asbestos dan sebaliknya  pada non-asbestos, tetapi  sebaliknya  pada  pengereman  jika  nilai  abrasi  yang
3.9 3.95 4 4.05 4.1 4.15 4.2 4.25 4.3 4.35 Penjejakan 1 Penjejakan 2 penjejakan 3 N ilai Laj u Keau san ( V mm 3 /m m ) Penjejakan Pada Sample Asbestos Non-Abestos
rendah  membuktikan  bahwa  pada  kampas  rem asbestos akan  terjadi fading yang membuktikan  tingkat  pengereman  yang  rendah  dan  sebaliknya  pada non-asbestos mempunyai tingkat pengereman yang baik.
Hasil pengujian kekerasan dan keausan telah membuktikan bahwa kampas rem asbestos mempunyai  kualitas  yang  kurang  baik  dalam  pengereman  karena  mempunyai  nilai  kekerasan yang rendah dan juga mempunyai nilai keausan yang rendah. Dan sebalikinya pada kampas rem non-asbestos memiliki  tingkat  pengereman  yang  baik  karena  memiliki  tingkat  keausan  dan kekerasan yang tinggi.

## DAFTAR PUSTAKA
1. http://www.otomotif.web.id/sistem-rem-a42.html
2. http://bobcatreviewnat.blogspot.com/
3. S, Hasnan, Ahmad. Mengenal Baja , Open Knowledge and Education (OKE).
4. http://www.factsage.cn/fact/documentation/SGTE/SGTE_list.htm
5. Surdia, Tata dan Shinroku, Saito, Pengetahuan Bahan Teknik, Pradnya Paramita, Jakarta, 1999
6. Harris and Marsall, The Control Of Corrosion In Industrial Cooling water System , 1980.
7. Metal Handbook, Corrosion Handbook , Vol 9 th ed, ASM International.
8. Ashby, Michael, Hugh Shercliff dan David, Cebon. Materials Engineering,        Science, Processing and Design , Vol. First edition, Elsevier, 2007
9. Surdia, Tata dan Kenji, Chijiiwa, Teknik Pengecoran Logam , Pradnya Paramita, Jakarta, 2006.
10. Saptono, Rahmat. Pengetahuan Bahan , Departemen Metalurgi dan Material, Universitas Indonesia, 2008.
11. Yuwono, A.H., 2009, Buku Panduan Praktikum Karakterisasi Material 1 Pengujian Merusak ( Destructive Testing), Departemen Metalurgi Dan Material Fakultas Teknik Universitas Indonesia, Jakarta.
12. Ogoshi High Speed Universal Wear Testing Machine (Type OAT-U). Instruction Manual. Tokyo Testing Machine MFG. Co., Ltd., Japan.
13. ASM Handbook, 1990. Friction Lubrication And Wear Technology . ASM International Volume 18, USA.