Diagram alir proses penelitian Waktu dan Tempat Peneletian Metode Pengumpulan Data Prosedur pencampuran untuk variasi komposisi,variasi putaran dan

42

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Diagram alir proses penelitian

Gambar 3.1 Diagram alir proses penelitian Studi lapangan dan literatur Pengadaan mesin mixer dan bahan PE,PP,AL Pencampuran bahan PP,PE,AL dengan mesin mixer Variasi komposisi PP,PE dan Al Formula 1,2,3,4 dan 5 Variasi putaran 52,100,144 Rpm dan temperatur 160,170,180 C Hasil pencampuran Pengujian tarik Foto makro dan mikro Simulasi moldflow adviser Hasil analisa data Kesimpulan Hidrolic hot press Selesai Mulai Universitas Sumatera Utara 39

3.2 Waktu dan Tempat Peneletian

Adapun pengujian ini dilakukan dibeberapa tempat yaitu sebagai berikut 1. Pengujian pencampuran menggunakan mesin mixer dilakukan di Laboratorium Teknologi Mekanik, Departemen Teknik mesin Universitas Sumatera Utara dari tanggal 24 Agustus 2015 sd tanggal 27 November 2015. 2. Pencetakan specimen dan pengujian tarik dilakukan di Laboratorium Teknik Mesin, Politeknik Negeri Medan pada tanggal 30 September 2015 sd tanggal 10 Oktober 2015.

3.3 Alat dan Bahan

3.3.1 Alat

Alat yang dipakai dalam penelitian ini adalah : 1. Mesin mixer Mesin mixer yang digunakan dalam penelitian ini merupakan mixer serbuk yang dilengkapi dengan sistem roda gigi untuk mendapatkan variasi putaran 52 rpm, 100 rpm, 144 rpm dan mesin mixer ini juga dilengkapi dengan sistem pemanas yaitu 150 C,175 C,200 C,225 C dan 250 C.dapat dilihat pada gambar 3.2 berikut: Gambar 3.2 Mesin mixer Spesifikasi mesin: Putaran : 52 rpm,100 rpm dan 144 rpm Elektrik anschluss : 220 V Universitas Sumatera Utara 40 Suhu maksimum : 300 C 2. Hidrolic hot press Mesin hydraulic hot press adalah suatu alat atau mesin yang digunakan untuk membentuk suatu perlengkapan dari bahan plastik dengan menyampaikan konsepsistem tekanan dengan aplikasi panas untuk melelehkan bahan, seperti termoplastik yang juga disebut termo pembentuk, prosedur ini menciptakan produk dengan tekstur, atau bentuk dapat dipakai sebagai hasil langsung. Operasi ini dicapai melalui penggunaan hidrolik disesuaikan untuk mentransfer energi, dalam bentuk tekanan, untuk materi.berikut ini adalah gambar mesin hidrolic hot press yang digunakan,lihat pada gambar 3.3 berikut: Gambar 3.3 Mesin Hidrolic Hot Press Spesifikasi mesin: Type : RN 350 Elektrik anchluss : 220 V 50 Hz 600 W Luftdruck max : 10 bar Mesin hidrolic hot press ini juga dilengkapi dengan mold atau cetakan untuk pembuatan specimen tensil [18] lihat pada gambar 3.4 berikut: Universitas Sumatera Utara 41 Gambar 3.4 Cetakan mold tensil Cetakan uji tensil ini menggukan standar ASTM E8M-09,dimensi dari standar ASTM tersebut, lihat pada gambar 3.5 berikut.: Gambar 3.5 Dimensi cetakan uji tarik polymer Sumber : Engineering Materials,2010 Tabel 3.1 Dimensi ASTM D 638, T = 4mm Sumber : Engineering Materials,2010 Dimensi Panjang mm Toleransi mm W width 13 ± 0,5 L length 57 ± 0,5 W0 width overall 19 ± 6,4 L0 length overall 165 G gage length 50 ± 0,25 Ddistance between grips 115 ± 5 R Radius of fillet 60 ± 1 Universitas Sumatera Utara 42 3. Stop watch untuk mengukur berapa lama proses pengadukan pada saat pengujian berlangsung. Stop watch yang digunakan dapat dilihat pada gambar 3.6 berikut ini : Gambar 3.6 Stopwatch 4. Mesin uji tarik Mesin uji tarik yang digunakan dalam penelitian ini menggunakan beban maximum 20 Newton, dapat dilihat pada gambar 3.7 berikut ini : Gambar 3.7 Mesin uji tarik Spesifikasi: Merek : Tarnogrocki Type : UPH 100 KN Universitas Sumatera Utara 43 5. Timbangan digital Alat ukur yang digunakan untuk penelitian ini adalah timbangan digital yang digunakan untuk menimbang material polypropylene,polyetylene dan serbuk alumunium .lihat gambar 3.8 berikut: Gambar 3.8 Timbangan digital 6. Thermocouple Untuk mengukur suhu yang diperlukan pada penelitian ini,lihat pada gambar 3.9 berikut: Gambar 3.9 Thermocouple Material : Stainless steel 316 ss Temperatur range : 50 – 500 C Universitas Sumatera Utara 44

3.3.2 Bahan

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah : 1. Polypropylene Polypropylene merupakan plastik polymer yang mudah dibentuk ketika panas, rumus molekulnya adalah -CHCH3-CH2-n.” PP sendiri memiliki sifat yang tahan terhadap bahan kimia atau Chemical Resistance namun ketahuan pukul atau Impact Strengh rendah, transparan dan memiliki titik leleh 165°C. PP banyak digunakan pada kantong plastik, film, mainan, ember dan komponen-komponen otomotif.lihat gambar 3.10 berikut. Gambar 3.10 Polypropylene 2. Polyetylene Polyetylene memiliki sifat-sifat diantaranya adalah permukaannya licin, tidak tahan panas, fleksibel, transparantidak dan memiliki titik leleh sebesar 115°C. Maka dari itulah PE banyak digunakan sebagai kantong plastik, botol plastik, cetakan, film dan pada dunia modern digunakan untuk pembungkus kabel.lihat gambar 3.11 berikut: Gambar 3.11 Polyetylene Universitas Sumatera Utara 45 4. Serbuk alumunium Alumunium Powder Dalam penelitian ini serbuk alumunium digunakan sebagai penguat untuk campuran polypropylene dan polyetylene,lihat pada gambar 3.12 berikut. Gambar 3.12 Serbuk alumunium

3.4 Metode Pengumpulan Data

Pengambilan data dalam pengujian ini meliputi: 1. Data sekunder, merupakan data yang mendukung penelitian dan memberikan gambaran umum tentang hal-hal yang mencakup penelitian. 2. Data Primer, merupakan data yang diperoleh langsung dari hasil pengujian yang menggunakan alat uji tarik, hasil dari foto mikro dan makro, adapun data yang diperoleh dari pengujian ini yaitu: a. Tegangan maksimum dan minimum dari setiap sampel variasi komposisi, variasi putaran dan temperatur. b. Elongation dari setiap sampel variasi komposisi,variasi putaran dan temperatur. c. Kehomogenan material pada setiap sampel foto makro dan foto mikro. d. Bentuk permukaan yang putus pada setiap sampel yang sudah melalui uji tarik. e. Hasil simulasi moldflow adviser dengan hasil sampel menggunakan mesin hidrolic hot press. Universitas Sumatera Utara 46

3.5 Prosedur pencampuran untuk variasi komposisi,variasi putaran dan

temperatur. Alat yang digunakan dalam pencampuran ini adalah : 1. Mesin mixer sebagai alat untuk mencampur polypropylene,polyetylene dan Serbuk alumunium. 2. Thermocouple sebagai alat untuk mengetahui suhu yang digunakan. 3. Cok sambung sebagai alat penghubung arus listrik. 4. Tang sebagai penjepit. 5. Timbangan digital sebagai alat untuk menentukan jumlah material yang akan dicampur. 6. Stop watch untuk menentukan waktu yang akan di pakai. Adapun tahapan yang dilakukan adalah sebagai berikut : 1. Siapkan mesin mixer untuk pencampuran 2. Timbang bahan dengan timbangan digital yaitu dengan komposisi  Untuk variasi komposisi a. Formula 1 PP 70 ,PE 20 dan AL 10 b. Formula 2 PP 72 ,PE 20 dan AL 8 c. Formula 3 PP 74 ,PE 20 dan AL 6 d. Formula 4 PP 76 ,PE 20 dan AL 4 e. Formula 5 PP 78 ,PE 20 dan AL 2  Untuk variasi putaran dan temperatur a. Polypropylene : 78 b. Polyetylene : 20 c. Serbuk alumunium : 2 d. Temperatur Formula 1 160 C, Formula 2 170 C dan Formula 3 180 C e. Putaran N 1 =52 rpm, N 2 =100 rpm dan N 3 =144 rpm 3. Setelah ditimbang masukan semua komposisi campuran kedalam wadah mixer. 4. Setelah dimasukan dalam wadah , atur suhu pada pemanas mixer yaitu : Pada temperatur 150 C dengan putaran N 1 = 52 rpm untuk Variasi komposisi. Universitas Sumatera Utara 47 5. untuk variasi putaran menggunakan Temperatur dan putaran sesuai Formula di atas. 6. Kemudian setelah temperatur sudah di atur hidupkan mesin mixer dan kemudian campur semua komposisi. 7. Waktu pencampuran dilakukan selama 10 menit untuk variasi komposisi,dan untuk variasi putaran di lakukan selama 5 menit. 8. Setelah 10 menit matikan mesin dan buka tutup wadah mixer kemudian ambil campuran polypropylene,polyetylene dan serbuk alumunium didalam wadah begitu juga untuk variasi putaran. 9. Setelah di ambil maka untuk formula 1 telah selesai dicampur. 10. Maka setelah selesai formula 1,maka dilanjut ke formula 2,3,4 dan 5 dengan temperatur yang sama 150 C, dengan putaran pengaduk sama yaitu N 1 =52 Rpm dan waktu yang sama yaitu 10 menit. 11. Begitu juga untuk variasi putaran T 1 160 c dengan putaran N 1 =52, N 2 =100, dan N 3 =144 rpm. T 2 170 c dengan putaran yang sama, dan sampai T 3 180 c juga dengan putaran yang sama. 12. Lakukan sampai variasi komposisi dan variasi putaran sampai selesai di campur. Berikut hasil pencampuran dari variasi komposisi dan variasi putaran yang diperlihatkan pada gambar 3.13 dibawah ini Gambar 3.13 Hasil pencampuran dari variasi komposisi dan variasi putaran Universitas Sumatera Utara 48

3.6 Prosedur pencetakan sampel uji tarik dan Proses Pengujian tarik