Penggergajian Kayu
KARYA TULIS
PENGGERGAJIAN KAYU
Oleh :
Arif Nuryawan, S.Hut, M.Si
NIP. 132 303 839
DEPARTEMEN KEHUTANAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
AGUSTUS 2008
Arif Nuryawan : Penggergajian Kayu, 2008
USU e-Repository © 2008
PENGGERGAJIAN KAYU
A. PENDAHULUAN
Kegiatan mengkonversi pohon menjadi ukuran sortimen-sortimen kayu tertentu
dengan cara menggergaji log searah panjang panjang pohon merupakan aktivitas utama
dalam penggergajian. Sortimen-sortimen kayu tersebut dalam Bahasa Inggris disebut
sebagai lumber, dimana produk turunannya kita kenal sebagai kaso (joist), papan (plank),
balok (beam), gelegar (stringer), tiang (post & timber), dan lain-lain.
Pada tulisan ini disajikan hal-hal yang berkaitan dengan penggergajian kayu
secara umum yang diacu dari pustaka yang membahas mengenai penggergajian kayu.
B. MESIN-MESIN PENGGERGAJIAN
Ada tiga tipe utama mesin penggergajian (headsaw) yang digunakan untuk
memproduksi lumber, yaitu : frame saw, band saw, dan circular saw.
Penjelasan detail konstruksi, pola ketebalan lumber, dan operator yang
mengoperasikan dijelaskan pada Tabel 1 berikut :
Tabel 1. Perbedaan frame saw, band saw, dan circular saw dilihat dari konstruksi, pola
ketebalan lumber, dan operator yang mengoperasikan
Perbedaan
Detail
konstruksi
Waktu
tunggu untuk
turning, set
ketebalan, &
carriage
Ketebalan
lumber
Operator
frame saw
memiliki sejumlah
bilah gergaji lurus
(blade) dengan geligi
di salah satu sisinya
bergerak secara
vertikal atau
horizontal berulang
band saw
bilah gergaji (blade)
berbentuk pita dengan
geligi di salah satu
sisinya bergerak
memutar pada dua roda
yang ditempatkan secara
paralel
circular saw
merupakan sebuah
piringan dengan geligi
pada bagian pinggirnya
(ada yang permanen, ada
yang bisa dilepas) dan
berputar pada sebuah
poros
tidak ada
ada
ada
dimensi bisa ditentukan
selanjutnya setelah
pemotongan pertama
karena pemotongannya
bertahap (satu demi satu)
skill, pengetahuan,
keahlian
MUTLAK untuk
mendapatkan lumber
yang berkualitas
dimensi bisa ditentukan
selanjutnya setelah
pemotongan pertama
karena pemotongannya
bertahap (satu demi satu)
skill, pengetahuan,
keahlian
MUTLAK untuk
mendapatkan lumber
yang berkualitas
dimensi harus
ditentukan sebelum
pemotongan karena
akan dipotong
sekaligus
skill, pengetahuan,
keahlian
TIDAK MUTLAK
untuk mendapatkan
lumber yang
berkualitas
2
Pada Tabel 2. disajikan perbedaan ketiga jenis mesin gergaji berdasarkan bahan
baku, kecepatan menggergaji, dan limbah yang dihasilkan.
Tabel 2. Perbedaan frame saw, band saw, dan circular saw berdasarkan bahan baku,
kecepatan menggergaji, dan limbah yang dihasilkan.
Perbedaan
frame saw
Bahan baku harus dikelas-kelaskan
log
berdasar diameter karena
bilah gergaji di-set di
awal, konsekuensinya
butuh waktu untuk
menyortir & tempat luas
untuk menampung hasil
pengkelasan tersebut
Diameter log # vertikal : Ø 40 – 80 cm
yang diproses (bisa hingga Ø 1,25 m)
# horizontal:Ø 0,6 – 2 m
Kecepatan
feeding &
menggergaji
Limbah
(serbuk
gergaji yang
dihasikan
dari kerf)
band saw
tidak perlu dikelaskelaskan
vertikal/ horizontal :
Ø1–2 m
circular saw
tidak perlu dikelaskelaskan
Ø < 40 cm, karena
hanya
1/3 bagian piringan
gergaji yang
digunakan untuk
menggergaji
cepat
lama
lama
++
(sedikit)
+
(lebih sedikit)
+++
(banyak)
Selain headsaw yang berupa frame saw, band saw, atau circular saw, mesin
penggergajian dilengkapi pula oleh resaw, edger, dan trimmer yang biasanya digerakkan
oleh tenaga listrik (Gambar 1)
3
Gambar 1. Lay out penggergajian skala kecil (sumber : Haygreen & Bowyer, 1996)
C. BILAH GERGAJI
Bilah gergaji bervariasi bentuk, dimensi, morfologi geligi, dan bahan
pembuatnya. Bentuk bilah gergaji ditentukan oleh tipe mesin utama. Dimensi dan
morfologi geligi tergantung dari 3 sudut geligi, yaitu a:sudut depan, b:sudut geligi, dan
c:sudut pelengkap, dimana a + b + c = 900
Penjelasan selengkapnya disajikan pada Tabel 3. sebagai berikut :
Tabel 3. Penjelasan mengenai Bilah Gergaji
Perbedaan
Dimensi
bilah
gergaji
frame saw
P : 1,10 – 1,50 m
(normal),
range 0,8 – 2,5 m
L : 12 – 18 cm
T : 1,2 – 2,5 mm
Kerf
3 – 5 mm
band saw
Panjang tergantung Ø roda
pemutar dan jarak
maksimum, dirumuskan :
M = 2 ( a + d / 2 ), dengan
M : panjang bilah gergaji (m)
a : jarak maks dari roda (m)
d : Ø roda (m)
: 3,14
2 – 5 mm
circular saw
Ø
: 1,30 m
Tebal :
1/ 250 Ø – 1/200
Ø
4 – 10 mm
4
D. PENYIMPANAN LOG
Tujuan log yang disimpan dalam air (logpound, sungai, danau, laut) adalah :
# melindungi serangan jamur dan serangga
# menghindari retak dan pecah
# menghindari log kotor dan bebatuan kecil menempel
# memudahkan proses mekanis
# menghilangkan kandungan pati (starch)
Kerugian log yang disimpan dalam air (logpound, sungai, danau, laut) adalah :
# akan terjadi polusi air jika merupakan air tergenang (menyuburkan bakteri)
# akan terjadi pelunturan warna kayu (discoloration)
# log bisa saja tenggelam atau hanyut
# beresiko terserang marine borer (jika di laut) atau airnya beku (jika musim salju)
E. METODE PENGGERGAJIAN
Penggergajian log menjadi lumber melewati 2 proses, yaitu primer & sekunder,
di mana :
1. Proses primer å primary breakdown å penggergajian log dengan headsaw
(frame saw, band saw, atau circular saw)
è
flitch atau cant
2. Proses sekunder å penggergajian flitch atau cant dengan resaw, edger, atau trimmer
è
lumber
Pola penggergajian dipengaruhi mesin, penggunaan lumber, jenis kayu, diameter
log, rendemen, dan biaya.
F. RENDEMEN
Rendemen untuk mengubah log/ kayu bulat menjadi lumber di kilang
penggergajian bervariasi 30-70%, dengan limbah berupa serbuk gergaji, slabs, trimming,
atau chip.
Rendemen (Y = Yield) dihitung dengan rumus :
Y % = lumber (m3) x 100 %
log (m3)
Rendemen dipengaruhi oleh :
# kayu (Ø, panjang, taper, cacat)
# mesin (kerf, kondisi & pemeliharaan alat/ mesin, variasi menggergaji)
# pola penggergajian (dimensi lumber, jumlah)
# lain-lain (perencanaan, kemampuan, pengalaman operator)
5
G. KUALITAS LUMBER
Kualitas lumber utamanya dipengaruhi oleh kualitas log, tetapi dapat dipengaruhi
cara menggergaji. Ada 2 hasil papan penggergajian, yaitu papan radial (quarter-sawn
lumber) dan papan tangensial (flat-sawn lumber). Perbedaannnya menurut Tsoumis
(1991) disajikan pada Tabel 4 sebagai berikut :
Tabel 4. Perbedaan papan radial dan papan tangensial menurut Tsoumis (1991)
Perbedaan
Kembang susut
Melengkung
Corak
Kemudahan produksi
Biaya
papan radial
(quarter-sawn lumber)
kecil pada arah lebar
kemungkinan kecil
gambaran jari-jari
sulit
mahal
papan tangensial
(flat-sawn lumber)
besar pada arah lebar
ada kecenderungan
gambaran mata kayu
mudah
murah
Sedangkan Simpson & TenWolde (1999) mengungkapkan perbedaan papan radial
dan papan tangensial seperti yang tersaji pada Tabel 5 berikut.
Tabel 5. Perbedaan papan radial dan papan tangensial menurut
Simpson & TenWolde (1999)
papan radial
(quarter-sawn)
Kembang susut kecil pada arah lebar
Memangkuk, pecah permukaan, dan
belah kecil saat pengeringan maupun
penggunaan
Serat terangkat disebabkan oleh
pemisahan lingkaran tahun tidak pasti
Pola corak dihasilkan dari jari-jari, serat
berpadu, dan serat berombak nampak
nyata
Pada beberapa spesies kayu, tidak mudah
ditembus cairan
Pada beberapa spesies, proses pengecatan
lebih baik hasilnya
Kayu gubal terlihat pada papan bagian
ujung dan lebarnya dibatasi oleh lebar log
papan tangensial
(plain-sawn)
Kembang susut kecil pada arah tebal
Lebih terlihat mata kayu bundar dan
oval pada permukaan papan
Retak-retak lebih mudah dijumpai
Pola penggambaran lingkaran tahun
lebih mencolok
Mudah untuk dikeringkan
Biaya produksi lebih murah karena lebih
mudah memproduksinya
-
6
H. TINGKAT KUALITAS (GRADE) LUMBER
Tingkat kualitas (grade) lumber ditentukan oleh cacat (mata kayu : sehat atau
lepas), saluran damar, kayu tarik/ tekan, retak, pecah, serat berombak, pelunturan warna,
dan pingul. Tingkat kualitas (grade) lumber berbeda tergantung spesies (jenis kayu) dan
negara.
I. PENANGANAN LUMBER
Penanganan lumber dari kilang penggergajian ke tempat penimbunan untuk
kemudian menuju pengeringan (alami/ secara kiln) dilakukan dengan mempertimbangkan
jenis (spesies), dimensi, dan tingkat kualitas (grade). Lumber yang akan dikapalkan
harus diberi perlakuan pengeringan & pengawetan.
DAFTAR PUSTAKA
Haygreen, J.G. and Bowyer, J.L. 1996. Forest Products and Wood Science - An
Introduction, 3rd ed. Iowa State University Press.)
Simpson, W and A.TenWolde. 1999. Physical Properties and Moisture Relations of
Wood. In Wood Handbook Wood as an Engineering Material. USDA.Madison
Tsoumis, G. 1991. Science and Technology of Wood Structure, Properties, Utilization.
Van Nostrand Reinhold New York
7
PENGGERGAJIAN KAYU
Oleh :
Arif Nuryawan, S.Hut, M.Si
NIP. 132 303 839
DEPARTEMEN KEHUTANAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
AGUSTUS 2008
Arif Nuryawan : Penggergajian Kayu, 2008
USU e-Repository © 2008
PENGGERGAJIAN KAYU
A. PENDAHULUAN
Kegiatan mengkonversi pohon menjadi ukuran sortimen-sortimen kayu tertentu
dengan cara menggergaji log searah panjang panjang pohon merupakan aktivitas utama
dalam penggergajian. Sortimen-sortimen kayu tersebut dalam Bahasa Inggris disebut
sebagai lumber, dimana produk turunannya kita kenal sebagai kaso (joist), papan (plank),
balok (beam), gelegar (stringer), tiang (post & timber), dan lain-lain.
Pada tulisan ini disajikan hal-hal yang berkaitan dengan penggergajian kayu
secara umum yang diacu dari pustaka yang membahas mengenai penggergajian kayu.
B. MESIN-MESIN PENGGERGAJIAN
Ada tiga tipe utama mesin penggergajian (headsaw) yang digunakan untuk
memproduksi lumber, yaitu : frame saw, band saw, dan circular saw.
Penjelasan detail konstruksi, pola ketebalan lumber, dan operator yang
mengoperasikan dijelaskan pada Tabel 1 berikut :
Tabel 1. Perbedaan frame saw, band saw, dan circular saw dilihat dari konstruksi, pola
ketebalan lumber, dan operator yang mengoperasikan
Perbedaan
Detail
konstruksi
Waktu
tunggu untuk
turning, set
ketebalan, &
carriage
Ketebalan
lumber
Operator
frame saw
memiliki sejumlah
bilah gergaji lurus
(blade) dengan geligi
di salah satu sisinya
bergerak secara
vertikal atau
horizontal berulang
band saw
bilah gergaji (blade)
berbentuk pita dengan
geligi di salah satu
sisinya bergerak
memutar pada dua roda
yang ditempatkan secara
paralel
circular saw
merupakan sebuah
piringan dengan geligi
pada bagian pinggirnya
(ada yang permanen, ada
yang bisa dilepas) dan
berputar pada sebuah
poros
tidak ada
ada
ada
dimensi bisa ditentukan
selanjutnya setelah
pemotongan pertama
karena pemotongannya
bertahap (satu demi satu)
skill, pengetahuan,
keahlian
MUTLAK untuk
mendapatkan lumber
yang berkualitas
dimensi bisa ditentukan
selanjutnya setelah
pemotongan pertama
karena pemotongannya
bertahap (satu demi satu)
skill, pengetahuan,
keahlian
MUTLAK untuk
mendapatkan lumber
yang berkualitas
dimensi harus
ditentukan sebelum
pemotongan karena
akan dipotong
sekaligus
skill, pengetahuan,
keahlian
TIDAK MUTLAK
untuk mendapatkan
lumber yang
berkualitas
2
Pada Tabel 2. disajikan perbedaan ketiga jenis mesin gergaji berdasarkan bahan
baku, kecepatan menggergaji, dan limbah yang dihasilkan.
Tabel 2. Perbedaan frame saw, band saw, dan circular saw berdasarkan bahan baku,
kecepatan menggergaji, dan limbah yang dihasilkan.
Perbedaan
frame saw
Bahan baku harus dikelas-kelaskan
log
berdasar diameter karena
bilah gergaji di-set di
awal, konsekuensinya
butuh waktu untuk
menyortir & tempat luas
untuk menampung hasil
pengkelasan tersebut
Diameter log # vertikal : Ø 40 – 80 cm
yang diproses (bisa hingga Ø 1,25 m)
# horizontal:Ø 0,6 – 2 m
Kecepatan
feeding &
menggergaji
Limbah
(serbuk
gergaji yang
dihasikan
dari kerf)
band saw
tidak perlu dikelaskelaskan
vertikal/ horizontal :
Ø1–2 m
circular saw
tidak perlu dikelaskelaskan
Ø < 40 cm, karena
hanya
1/3 bagian piringan
gergaji yang
digunakan untuk
menggergaji
cepat
lama
lama
++
(sedikit)
+
(lebih sedikit)
+++
(banyak)
Selain headsaw yang berupa frame saw, band saw, atau circular saw, mesin
penggergajian dilengkapi pula oleh resaw, edger, dan trimmer yang biasanya digerakkan
oleh tenaga listrik (Gambar 1)
3
Gambar 1. Lay out penggergajian skala kecil (sumber : Haygreen & Bowyer, 1996)
C. BILAH GERGAJI
Bilah gergaji bervariasi bentuk, dimensi, morfologi geligi, dan bahan
pembuatnya. Bentuk bilah gergaji ditentukan oleh tipe mesin utama. Dimensi dan
morfologi geligi tergantung dari 3 sudut geligi, yaitu a:sudut depan, b:sudut geligi, dan
c:sudut pelengkap, dimana a + b + c = 900
Penjelasan selengkapnya disajikan pada Tabel 3. sebagai berikut :
Tabel 3. Penjelasan mengenai Bilah Gergaji
Perbedaan
Dimensi
bilah
gergaji
frame saw
P : 1,10 – 1,50 m
(normal),
range 0,8 – 2,5 m
L : 12 – 18 cm
T : 1,2 – 2,5 mm
Kerf
3 – 5 mm
band saw
Panjang tergantung Ø roda
pemutar dan jarak
maksimum, dirumuskan :
M = 2 ( a + d / 2 ), dengan
M : panjang bilah gergaji (m)
a : jarak maks dari roda (m)
d : Ø roda (m)
: 3,14
2 – 5 mm
circular saw
Ø
: 1,30 m
Tebal :
1/ 250 Ø – 1/200
Ø
4 – 10 mm
4
D. PENYIMPANAN LOG
Tujuan log yang disimpan dalam air (logpound, sungai, danau, laut) adalah :
# melindungi serangan jamur dan serangga
# menghindari retak dan pecah
# menghindari log kotor dan bebatuan kecil menempel
# memudahkan proses mekanis
# menghilangkan kandungan pati (starch)
Kerugian log yang disimpan dalam air (logpound, sungai, danau, laut) adalah :
# akan terjadi polusi air jika merupakan air tergenang (menyuburkan bakteri)
# akan terjadi pelunturan warna kayu (discoloration)
# log bisa saja tenggelam atau hanyut
# beresiko terserang marine borer (jika di laut) atau airnya beku (jika musim salju)
E. METODE PENGGERGAJIAN
Penggergajian log menjadi lumber melewati 2 proses, yaitu primer & sekunder,
di mana :
1. Proses primer å primary breakdown å penggergajian log dengan headsaw
(frame saw, band saw, atau circular saw)
è
flitch atau cant
2. Proses sekunder å penggergajian flitch atau cant dengan resaw, edger, atau trimmer
è
lumber
Pola penggergajian dipengaruhi mesin, penggunaan lumber, jenis kayu, diameter
log, rendemen, dan biaya.
F. RENDEMEN
Rendemen untuk mengubah log/ kayu bulat menjadi lumber di kilang
penggergajian bervariasi 30-70%, dengan limbah berupa serbuk gergaji, slabs, trimming,
atau chip.
Rendemen (Y = Yield) dihitung dengan rumus :
Y % = lumber (m3) x 100 %
log (m3)
Rendemen dipengaruhi oleh :
# kayu (Ø, panjang, taper, cacat)
# mesin (kerf, kondisi & pemeliharaan alat/ mesin, variasi menggergaji)
# pola penggergajian (dimensi lumber, jumlah)
# lain-lain (perencanaan, kemampuan, pengalaman operator)
5
G. KUALITAS LUMBER
Kualitas lumber utamanya dipengaruhi oleh kualitas log, tetapi dapat dipengaruhi
cara menggergaji. Ada 2 hasil papan penggergajian, yaitu papan radial (quarter-sawn
lumber) dan papan tangensial (flat-sawn lumber). Perbedaannnya menurut Tsoumis
(1991) disajikan pada Tabel 4 sebagai berikut :
Tabel 4. Perbedaan papan radial dan papan tangensial menurut Tsoumis (1991)
Perbedaan
Kembang susut
Melengkung
Corak
Kemudahan produksi
Biaya
papan radial
(quarter-sawn lumber)
kecil pada arah lebar
kemungkinan kecil
gambaran jari-jari
sulit
mahal
papan tangensial
(flat-sawn lumber)
besar pada arah lebar
ada kecenderungan
gambaran mata kayu
mudah
murah
Sedangkan Simpson & TenWolde (1999) mengungkapkan perbedaan papan radial
dan papan tangensial seperti yang tersaji pada Tabel 5 berikut.
Tabel 5. Perbedaan papan radial dan papan tangensial menurut
Simpson & TenWolde (1999)
papan radial
(quarter-sawn)
Kembang susut kecil pada arah lebar
Memangkuk, pecah permukaan, dan
belah kecil saat pengeringan maupun
penggunaan
Serat terangkat disebabkan oleh
pemisahan lingkaran tahun tidak pasti
Pola corak dihasilkan dari jari-jari, serat
berpadu, dan serat berombak nampak
nyata
Pada beberapa spesies kayu, tidak mudah
ditembus cairan
Pada beberapa spesies, proses pengecatan
lebih baik hasilnya
Kayu gubal terlihat pada papan bagian
ujung dan lebarnya dibatasi oleh lebar log
papan tangensial
(plain-sawn)
Kembang susut kecil pada arah tebal
Lebih terlihat mata kayu bundar dan
oval pada permukaan papan
Retak-retak lebih mudah dijumpai
Pola penggambaran lingkaran tahun
lebih mencolok
Mudah untuk dikeringkan
Biaya produksi lebih murah karena lebih
mudah memproduksinya
-
6
H. TINGKAT KUALITAS (GRADE) LUMBER
Tingkat kualitas (grade) lumber ditentukan oleh cacat (mata kayu : sehat atau
lepas), saluran damar, kayu tarik/ tekan, retak, pecah, serat berombak, pelunturan warna,
dan pingul. Tingkat kualitas (grade) lumber berbeda tergantung spesies (jenis kayu) dan
negara.
I. PENANGANAN LUMBER
Penanganan lumber dari kilang penggergajian ke tempat penimbunan untuk
kemudian menuju pengeringan (alami/ secara kiln) dilakukan dengan mempertimbangkan
jenis (spesies), dimensi, dan tingkat kualitas (grade). Lumber yang akan dikapalkan
harus diberi perlakuan pengeringan & pengawetan.
DAFTAR PUSTAKA
Haygreen, J.G. and Bowyer, J.L. 1996. Forest Products and Wood Science - An
Introduction, 3rd ed. Iowa State University Press.)
Simpson, W and A.TenWolde. 1999. Physical Properties and Moisture Relations of
Wood. In Wood Handbook Wood as an Engineering Material. USDA.Madison
Tsoumis, G. 1991. Science and Technology of Wood Structure, Properties, Utilization.
Van Nostrand Reinhold New York
7