Perilaku Laju Keausan dan Kekerasan Komposit Epoksi yang Diperkuat dengan Serat Gelas dan Partikel Bambu

Authors

  • Sunardi Universitas Sultan Ageng Tirtayasa
  • Shafnur Hamdi Universitas Sultan Ageng Tirtayasa
  • Iman Saefuloh Universitas Sultan Ageng Tirtayasa
  • Agung Sudrajad Universitas Sultan Ageng Tirtayasa
  • Shofiatul Ula Universitas Sultan Ageng Tirtayasa
  • Moh. Fawaid Universitas Sultan Ageng Tirtayasa

DOI:

https://doi.org/10.9744/jtm.21.2.64-72

Keywords:

bambu, serat bambu, isu lingkungan, laju keausan, kekerasan

Abstract

Penggunaan material organik dalam komposit mengalami perkembangan yang sangat menarik. Kondisi ini tidak dapat dipisahkan dari semakin menguatnya isu lingkungan. Pembatasan penggunaan bahan-bahan yang dapat mencemari lingkungan harus dilakukan untuk menjaga itu keberlanjutan. Partikel yang dilepaskan dari komposit, sebagai debris keausan harus aman untuk kesehatan dan lingkungan. Kontribusi penelitian ini adalah eksplorasi material ramah lingkungan untuk aplikasi kampas rem di bidang otomotif. Penelitian ini menggunakan partikel bambu dan seng sebagai filler, serat kaca sebagai penguat komposit, dan epoksi sebagai matriks yang mengikat semua itu gabungan material. Pembuatan sampel dilakukan dengan menggunakan kompaksi dingin dengan tekanan yang berbeda-beda, yaitu 20, 30, dan 40 MPa. Proses selanjutnya adalah curing dengan memanaskan sampel di dalam oven listrik pada suhu 150 °C selama 1 jam. Hasil ekperimen menunjukkan bahwa kompaksi memiliki pengaruh signifikan terhadap performa komposit yang dihasilkan. Pada tekanan kompaksi 20 MPa menghasilkan densitas 1,58 g/cm3, kekerasan 15,30 BHN, dan laju keausan 6,16 x 10-6 g/mm2.s. Pada tekanan kompaksi 30 MPa menghasilkan densitas 1,62 g/cm3, kekerasan 16,33 BHN, dan laju keausan 5,66 x 10-6 g/mm2.s, sedangkan pada tekanan kompaksi 40 MPa memiliki densitas, kekerasan dan laju keausan masing-masing adalah 1,66 g/cm3, 17,67 BHN, dan 5,48 x 10-6 g/mm2.s. Densitas, kekerasan, dan ketahanan aus material mengalami peningkatan seiring dengan tekanan kompaksi pada saat proses manufaktur.

Author Biographies

Sunardi, Universitas Sultan Ageng Tirtayasa

Department of Mechanical Engineering, Universitas Sultan Ageng Tirtayasa

Shafnur Hamdi, Universitas Sultan Ageng Tirtayasa

Program Studi Teknik Mesin, Universitas Sultan Ageng Tirtayasa

Iman Saefuloh, Universitas Sultan Ageng Tirtayasa

Program Studi Teknik Mesin, Universitas Sultan Ageng Tirtayasa

Agung Sudrajad, Universitas Sultan Ageng Tirtayasa

Program Studi Teknik Mesin, Universitas Sultan Ageng Tirtayasa

Shofiatul Ula, Universitas Sultan Ageng Tirtayasa

Program Studi Teknik Mesin, Universitas Sultan Ageng Tirtayasa

Moh. Fawaid, Universitas Sultan Ageng Tirtayasa

Program Studi Pendidikan Teknik Mesin, Universitas Sultan Ageng Tirtayasa

References

D. Shinde, H. Oktem, K. Kalita, S. Chakraborty, X.Z. Gao, "Optimization of process parameters for friction materials using multi-criteria decision making: A comparative analysis", Processes, vol. 9, no. 1570, pp. 1-17, 2021, doi: 10.3390/pr9091570

D.P. Andriani, D.H. Sulistyorini, O. Novareza, F.P. Purwandani, T. Yuniarto, "Parameters optimization of bio composite manufacturing using experimental design", IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science, vol. 391, pp. 1- 10, 2019, doi: 10.1088/1755-1315/391/1/012010

R.K. Putra, S. Sunardi, M. Fawaid, R. Lusiani, I. Saefuloh, A. Sudrajad, "Study of particle boards characteristic based on sengon wood particle and oil palm empty fruit bunches", Trends in Mechanical Engineering Research (TiMER), vol. 01, no. 01, pp. 21-26, 2023.

T.O. Oladokun, J.T. Stephen, A. Adebayo, G.J. Adeyemi, "Effect of moulding pressure on brake lining produced from industrial waste material: Sawdust", European Journal of Engineering Research and Science, vol. 4, no. 6, pp. 62-68, 2019, doi:10.24018/ejers.2019.4.6.1368

C.M. Ruzaidi, H. Kamarudin, J.B. Shamsul, M.M.A. Abdullah, Rafiza, "Mechanical properties and wear behavior of brake pads produced from palm slag", Advanced Materials Research, vols. 341-342, pp. 26-30, 2012, doi:10.4028/www.scientific.net/AMR.341-342.26

M. Viel, F. Collet, C. Lanos, "Effect of compaction on multiphysical properties of hemp-black liquor composites", Journal of Materials Research and Technology, vol. 9, no. 2, pp. 2487-2494, 2020, doi:10.1016/j.jmrt.2019.12.079

Y. Sukrawan, S. Hamdani, S.A. Mardani, "Effect of bamboo weight fractional on mechanical properties in non-asbestos composite of motorcycle brake pad", Materials Physics and Mechanics, vol. 42, pp. 367-372, 2019, doi: 10.18720/MPM.4232019_12

B.A. Oliver, Q. Dong, M. Ramezani, M.A. Selles, S. Sanchez-Caballero, "Tribological performance of bamboo fabric reinforced epoxy composites", Macromolecular Material and Engineering, vol. 308, pp. 1-11, 2023, doi: 10.1002/mame.202300077

P.P. Ikubanni, M. Oki, A.A. Adeleke, A. A. Adediran, O.O. Agboola, O. Babayeju, N. Egbo, I.M. B. Omiogbemi, "Tribological and physical properties of hybrid reinforced aluminium matrix composites", Materials Today: Proceedings, vol. 46, pp. 5909-5913, 2021.

M. Dixit & R.K. Srivastava, "Effect of compaction pressure on microstructure, density and hardness of copper prepared by powder metallurgy route", IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering, vol. 377, pp. 1-9, 2018, doi:10.1088/1757-899X/377/1/012209

L. Xiao, Y.H. Sun, L. Yu, "The effect of compaction parameters and dielectric composition on properties of soft magnetic composites", Journal of Physics: Conference Series, vol. 303, pp. 1-6, 2011, doi: 10.1088/1742-6596/303/1/012086

G. Manohar, K.M. Pandey, S.R. Maity, "Effect of compaction pressure on mechanical properties of AA7075/ B4C/Graphite hybrid composite fabricated by powder metallurgy techniques", Materials Today: Proceedings, vol. 38, pp. 2157-2161, 2021, doi: 10.1016/j.matpr.2020.05.194

M.N. Akanbi, O. Ogbobe, C.S. Nwobodo P.I. Anyanwu, "Effect of compaction pressures on apparent porosity and water absoption properties of clay/polymethylmethacrylate composite", International Research Journal in Engineering, Science and Technology, vol. 12, no. 1, pp. 1-7, 2015.

S.F. Gharaibeh, W.M. Obeidat, N. Al-Zoubi, "Effect of post-compaction heating on characteristics of microcrystalline cellulose compacts", e-Polymer, vol. 22, pp. 536-543, 2022, doi: 10.1515/epoly-2022-0049

P. Schober, C. Boer, L.A. Schwarte, "Correlation coefficients: Appropriate use and interpretation", Anesthesia & Analgesia, vol. 126, no. 5, pp. 1763-1768, 2018, doi: 10.1213/ANE.0000000000002864

M. Fawaid, S. Sunardi, S. Hamdi, "Pengaruh variasi tekanan kompaksi terhadap karakteristik komposit bahan alternatif kampas rem berpenguat serat bambu", Prosiding Seminar Nasional Industrial Services (SNIS III), Cilegon, 2013.

S. Sunardi, M. Fawaid, F.R.N. Muhammad, "Variasi campuran fly ash batubara untuk material komposit", Flywheel: Jurnal Teknik Mesin Untirta, vol. 1, no. 1, pp. 90-102, 2015.

M. Alajmi & A. Shalwan, "Correlation between mechanical properties with specific wear rate and the coefficient of friction of graphite/epoxy composites", Materials, vol. 8, no. 7, pp. 4162-4175, 2015, doi:10.3390/ma8074162

Downloads

Published

2024-10-22