menunjukkan adanya gugus CH, bilangan gelombang 1426,63 cm
-1
, 1333,01 cm
-1
, 1254,75 cm
-1
dan 1064,81 cm
-1
menunjukkan adannya gugus C-H.
4.4. PERMODELAN DAN SIMULASI
Pada bagian ini, proses permodelan dan simulasi akan dipaparkan. Tujuan dari permodelan dan simulasi ini adalah untuk melihat proses berlangsungnya difusi dari
melekul-melekul pemlastis yang terdapat pada specimen PVC yang mengandung aditif asam stearat dan asam palmitat dapat bermigrasi dan berdifusi ke specimen
PVC murni tanpa mengandung campuran aditif. Data yang digunakan pada proses pemodelan dan simulasi ini merupakan hasil analisa dari eksperimen. Permodelan ini
dilakukan dengan menggunakan prinsip non-linear problem, dengan membangun geometri yang sedekat mungkin seperti keadaan nyatanya.
4.4.1. Tahapan proses
Permodelan dan Simualsi dikembangkan dengan menggunakan program Femlab
. Adapun langkah-langkah yang yang dikembangkan pada proses ini adalah seperti yang diperlihatkan pada Gambar 4.11. Pada langkah pertama, penulis
menentukan parameter-parameter yang akan dikembangkan pada proses permodelan dan simulasi merupakan kombinasi dari hasil analisa yang didapat dari eksperimen
dan model matematik. Dari hasil kajian eksperimen, didapati bahwa adanya kesamaan nilai besarnya koefisien difusi untuk kedua model eksperimen PVC yang
mengandung aditif baik itu asam stearat maupun asam palmitat, yaitu 0,1333 cm
2
hari. Sehingga, penulis hanya menfokuskan proses permodelan dan simulasi pada PVC yang mengandung aditif berupa asam stearat.
Universitas Sumatera Utara
Menen tuka n p aramete r Model
Memba ngun Mode l
Prose s Meshing
Proses Analisa Model dan Simulasi
Proses Analisa Hasil
Gambar 4.5. Flowchart untuk proses permodelan dan simulasi
4.4.2. Membangun Model
Adapun data yang digunakan dalam proses permodelan dan simulasi menggunakan program Femlab adalah seperti diberikan pada tabel 4.19.
Pada proses membangun model, skala koordinat x diperbesar 30 kali. Dari hasil serangkaian proses simulasi didapati bahwa, laju aditif tidak mengalami
perubahan akibat perbesaran skala terhadap koordinat x ini. Secara keseluruhan, model geometri dan meshing dapat dilihat pada gambar 4.6 – 4.7.
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.19. Dimensi yang akan digunakan pada proses permodelan dan simulasi Deskripsi
Nilai Material PVC yang mengandung aditif Asam Stearat
¾ Modulus Young Young’s Modulus E
¾ Density
ρ ¾
Thermal expansion coeff. α
¾ Heat Capacity
C ¾
Konduktivitas Termal k ¾
Koefisien Diffusi D ¾
Konsentrasi C I.
Tebal spesimen = 0.007 cm II.
Tebal spesimen = 0.008 cm III.
Tebal spesimen = 0.013 cm IV.
Tebal spesimen = 0.012 cm V.
Tebal spesimen = 0.010 cm 2900 MPa
1930 0.000050
0.9 0.19
0.001333 mhr
0.0143 grml 0.0286 grml
0.0429 grml 0.0571 grml
0.0714 grml
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.6. Model dan Koordinat dari penggabungan PVC yang beraditif dan PVC tanpa aditif. Tebal = 0.007 cm, konsentrasi aditif = 0.0143 grml.
Gambar 4.7. Keadaan model geometri sebelum terjadi proses migrasi Tebal = 0.007 cm, konsentrasi aditif = 0.0143 grml.
Universitas Sumatera Utara
Model yang akan dibangun dalam proses simulasi sebanyak 5 lima model sesuai dengan ketebalan beserta konsentrasinya masing-masing. Kesemua model
diatas mempunyai asumsi yang sama, yaitu: 1.
Koefisien difusi adalah konstan. 2.
Proses difusi terjadi hanya pada satu arah one-dimensional. 3.
Tidak adanya penguapan dari plasticizer selama proses berlangsung.
4.4.3. Analisa Hasil
