32
2.1 Mesin Metallizing
Mesin metallizing merupakan salah satu jenis mesin produksi PT. Tomoko Daya
Perkasa Metallizing Industry yang dengan fungsi melakukan proses pelapisan aluminium
pada
plastik. Adapun
bentuk Mesin
Metallizing tersebut
dapat ditunjukkan
beberapa gambar di bawah ini:
Gambar 2. Mesin Metallizing
depan
Gambar 3. Mesin Metallizing
belakang
Gambar 4. Mesin Metallizing
samping
Gambar 2 menunjukkan dokumentasi mesin metalizing, terlihat panel operator untuk
mengoperasikan mesin tersebut. Sedangkan Gambar 3 terlihat bagian
belakang mesin metalizing, tampak kontruksi rol mesin tersebut juga motor penggerak mesin
yang merupakan jenis motor DC. Motor DC yang digunakan salah satunya tipe 1GF5
dengan spesifikasi tegangan 400V
– 600V, koneksi delta, frekuensi 50
– 60 Hz, daya keluaran 2,45
– 76 kW arus keluaran 14 – 14,5 A, daya motor DC yang digunakan di PT.
Tomoko mencapai
33 kW.
Teknik pengendalian urutan proses secara digital
menggunakan
Programmable Logic
Controller
PLC pada mesin
metallizing
. Salah satu urutan proses yang dikontrol yaitu
pengaturan kecepatan
motor DC
yang merupakan
salah satu
komponen penggerakmesin
metallizing
. PLC
yang digunakan PT. Tomoko Daya Perkasa tipe
PLC SIMOREG. Finayani, 2012. Gambar 4 menunjukkan bagian pompa
vakum mesin metalizing yang berfungsi untuk mengeluarkan molekul-molekul gas dari dalam
sebuah ruangan tertutup untuk mencapai tekanan vakum
,
sehingga proses pelapisan aluminium foil dapat merekat dan mengkilap
pada plastic, ba gian ini digerakkan oleh motor induksi 3 fasa.
2.2 Pemodelan Matematik Sistem Rol Pada
Mesin Metallizing Hasil pengamatan serta diskusi yang
dilakukan di PT. Tomoko Daya Perkasa Metallizing Industry diperoleh informasi
bahwa kontruksi system rol pada Mesin Metallizing ditunjukkan pada monitor mesin
tersebut yang diperlihatkan Gambar 5. Yang menunjukkan
bahwa Mesin
Metallizing memiliki 4 jenis rol utama yaitu
unwinder roll
rol Pengumpan,
Main Drum roll
rol pengendali kecepatan,
master speed
Pagilla, 2007,
Tension roll
mengatur ketegangan
33 material, identik dengan rol proses Paggilla,
2007,
rewinder roll
rol penggulung dengan tiap-tiap rol digerakkan oleh Motor DC.
Gambar 5. Tampilan Layar Monitor Mesin Metallizing
Gambar 6. Kontruksi Rol Mesin Metallizing
Gambar 7 Sistem Transportasi Web Material Dari Gambar 5 dan Gambar 6 dapat
dirumuskan model
system rol
Mesin Metallizing PT. Tomoko Daya Perkasa identik
dengan Model Transportasi Web Material Pagilla, 2007 yang diperlihatkan Gambar 7 d
terdapat perbedaan nama jenis rol Main Drum dan Tension Roll.
Model Matematik dari Mesin Metallizing dirumuskan sebagai berikut:
Bagian rol pengumpan
unwinder
, � ̇ =
− +
− 1
Bagian
Main Drum
� �
̇ = −
� + � −
�
�
2 Bagian
Tension Roll
: � ̇ =
− +
− 3
Bagian rol penggulung
rewinder
� ̇ = −
+ −
4 Persamaan ??? yang merupakan model
matematik system transportasi web material yang terdiri dari persamaan dinamik gaya
tegang dan persamaan dinamik kecepatan Pagilla, 2007 digunakan untuk merumuskan
model
matematik system
rol Mesin
Metallizing adalah: Bagian Rol Pengumpan, persamaan dinamik
gaya tegang
̇ =
� �
�
−
� �
�
−
� �
, 5 dengan
=
�� �
, ,
.
Bagian Rol Main Drum, persamaan dinamik kecepatan
�̇ =
� �
−
� �
+
� �
−
�
�
� 6 Bagian Tension Roll, persamaan dinamik gaya
tegang ̇ =
� �
�
−
� �
�
+
� �
−
� �
7 dengan,
=
�� �
Bagian Rol Penggulung, persamaan dinamik gaya tegang
̇ =
� �
�
−
� �
�
+
� �
−
� �
8 dengan,
=
�� �
Rol pengumpan Rol penggulung
Tension roll
Main Drum roll
LC LC
LC
control control
control control
V V
1
V
2
V
3
T
1
T
2
T
3
M M
1
M
2
M
3
U U
1
U
2
U
3
V V
1
V
2
V
3
34 Keterangan rumus
U : masukan gaya putar bagian rol pengumpan,
T
1
: gaya tegang keluaran antara bagian rol pengumpan unwind dan main drum. L
1
: jarak antara rol pengumpan dan main drum roll U
1 :
masukan gaya putar bagian main drum J
1
: inersia main drum roll R
:
radius dari rol pengumpan R
1
: radius dari rol main drum n
1 :
ratio gear b
f1
: koefisien friksi T
2 :
gaya tegang keluaran web antara bagian main drum roll dengan tension roll, U
2 :
gaya putar masukan bagian tension roll L
2
: jarak antara rol main drum dengan bagian tension roll R
2 :
radius dari tension roll U
3 :
masukan gaya putar bagian rol penggulung T
3
: gaya tegang keluaran antara bagian tension roll dengan rol penggulung rewind L
3 :
jarak antara rol bagian tension roll dengan rol penggulung. R
3
: radius dari rol rol Penggulung A
: luas permukaan web, E
: modulus elastisitas dari web : kecepatan sudut,
k
t :
konstanta gaya putar,
Dari persamaan 6 - 8 dirumuskan model matematik system transportasi web material mesin metalizing dalam bentuk variable ruang keadaan state space diperoleh model sebagai berikut:
[ ̇
̇ ̇
�
̇ ] =
[
−
� �
−
� �
−
�
−
� �
− ] [
�
] + [
−
� �
�
�
�
−
�
�
� �
�
�
−
�
�
� �
�
� �
] [ ] 9
Jika dihubungkan bentuk baku persamaan keadaan persamaan 9 diperoleh bentuk model matematik:
�̇ =
[ ̇
̇ ̇
�
̇ ] ,
= [
−
� �
−
� �
−
�
−
� �
− ] ,
� = [
�
],
= [
−
� �
�
�
�
−
�
�
� �
�
�
−
�
�
� �
�
� �
] ,
= [ ], = [ ] 10
35
2.2 Model Matematik Rol Penggulung Mesin Metallizing