33
BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Prosedur Penelitian
Tahapan proses penelitian adalah
KESIMPULAN ANALISA DATA
UJI TARIK PROSES PENCETAKAN
BAHAN BAKU
SPESIMEN
DATA Plastic Injection Moulding
Type RN.350
Universal Tensile Strength Machine
Gambar 3.1. Diagram Alir Prosedur Penelitian
Keterangan Diagram: 1. Bahan yang digunakan adalah serat tandan kelapa sawit, Polypropylene PP,
dan Polystyrene PS; 2. Proses pencetakan menggunakan Injection Moulding Machine Type RN.350;
3. Proses pengujian sifat mekanik spsesimen yaitu uji tarik Tensile Test menggunakan Universal Tensile Testing Machine.
Universitas Sumatera Utara
34
3.2. Alat Dan Bahan
3.2.1. Alat
Alat-alat yang digunakan dalam proses penelitian, antara lain:
1. Cetakan
Cetakan yang digunakan dalam proses penelitian adalah cetakan dua pelat Two Plate, dimana cetakan ini memiliki satu bukaan.
Gambar 3.2. Cetakan Dua Pelat Two Plate Sumber: Laboratorium Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan
2. Injection Moulding Machine RN.350
Pada proses penelitian ini, Injection Moulding Machine yang digunakan adalah type RN.350.
Spesifikasi Injection Mouding Machine RN.350 adalah Injection Weight
: 30 Gram Injection Volume
: 32 Cm
2
Heating Output : 600 W
Heating – Up Time
: max. 6 min Lequefaction Capacity
: 1500 gh Electrical Temperature Regulation
With Thermo-Sensing Element : +20
o
C to + 400
o
C Canstancy Of Temperature
: +- 2
o
C Permissible Air Pressure
: max. 15 Bar normal 10 Bar Specific Injection Pressure
: max. 350 KpCm Air Requirement
: 1.4 dm
3
x p per stroke
Universitas Sumatera Utara
35 Weight
: approx. 28 Kg Connected Load
: 220 V, 50 Hz, 3 A
6 5
4 3
1 2
7
Gambar 3.3. Injection Mouding Machine RN.350 Sumber: Laboratorium Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan
Keterangan: 1. Lampu Operasi
2. Pengatur SuhuTemperatur 3. To
mbol “ON” dan “OFF” 4. Tombol Control
5. Tuas Tangan 6. Hopper
7. Piston
3. Universal Tensile Testing Machine
Proses pengujian kekuatan tarik dan kekuatan tekan untuk spesimen yang digunakan dalam penelitian ini adalah Universal Tensile Strength Machine.
Spesifikasi Universal Tensile Strength Machine adalah:
Universitas Sumatera Utara
36 Nama Mesin
: Universal Tensile Strength Machine Model
: Tarno Grocki Tahun Pembuatan
: 1989 Manufactued
: Wilhelm Herm. Holm Export Association of German
Gaya Max. : 100 KN
Stroke : 250 mm
Kecepatan Piston : 0
– 250 mmmin
1 2
3 4
5 6
8
7
Gambar 3.4. Universal Tensile Strength Machine Sumber: Laboratorium Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan
Keterangan: 1. Tombol Power Utama
2. Tombol Power “On”
3. Tombol Power “Off”
4. Hand Lever 5. Tombol Pengatur Gaya
6. Skala 7. Ragum Pencekam
8. Piston
Universitas Sumatera Utara
37
3.2.2. Bahan
Berikut ini merupakan bahan baku yang digunakan dalam proses injection moulding
, antara lain adalah 1. Serat tandan kelapa sawit
Gambar 3.5. Serat tandan kelapa sawit
Serat tandan kelapa sawit yang digunakan sebelum dijadikan sebagai salah satu bahan baku dalam proses pencetakan spesimen, harus terlebih
dahulu diolah sehingga dapat digunakan. Berikut ini merupakan langkah-langkah pengolahan serat tandan kelapa sawit
antara lain: a. Serat tandan kelapa sawit dipotong menjadi ukuran 5
– 7 mm; b. Selanjutnya serat tandan kelapa sawit direndam dalam larutan NaOH
0,4 selama 12 jam. Tujuan adalah untuk mengurangi tingginya kandungan zat ekstraktif dan
lemak pada serat karena dapat menurunkan kekuatan mekanik material yang dibentuk;
c. Selanjutnya serat dicuci dengan menggunakan air bersih dan kemudian dilakukan pengeringan selama 72 jam pada suhu kamar.
Tujuan adalah untuk mengurangi kandungan kadar air yang terkandung pada serat.
Universitas Sumatera Utara
38 2. Polypropylene PP
Gambar 3.6. Polypropylene PP
3. Polystyrene PS
Gambar 3.7. Polystyrene PS
Bahan baku yang digunakan dicampurkan dengan perbandingan komposisi berat bahan baku sesuai dengan tabel 3.1.
Tabel 3.1. Perbandingan Komposisi Bahan Baku No.
Bahan Baku Komposisi
Formula 1 Formula 2
Formula 3 1.
Serat Kelapa Sawit 16
21 26
2. Polypropylene
PP 48
53 58
3. Polystyrene
PS 36
26 16
TOTAL 100
100 100
Universitas Sumatera Utara
39 Untuk menghasilkan 1 satu buah spesimen pada proses pencetakan
diperlukan bahan baku sebanyak 9,5 gram. Maka perhitungan perbandingan komposisi berat dari masing-masing bahan baku
yang akan digunakan adalah 1. Formula 1
a. 16 Serat Kelapa Sawit
b. 48 Polypropylene PP
c. 36 Polystyrene PS
Untuk formula 2 dan formula 3 perbandingan komposisi berat dari bahan baku yang akan dicetak dilakukan seperti pada perhitungan formula 1 diatas,
sehingga akan diperoleh berat bahan baku pada tabel 3.2.
Tabel 3.2. Berat Bahan Baku No.
Bahan Baku Formula 1
Formula 2 Formula 3
1. Serat Kelapa Sawit
1.5 gr 2 gr
2.5 gr 2.
Polypropylene PP
4.5 gr 5 gr
5.5 gr 3.
Polystyrene PS
3.5 gr 2.5 gr
1.5 gr TOTAL
9.5 gr 9.5 gr
9.5 gr
Universitas Sumatera Utara
40 Maka total berat bahan yang dibutuhkan adalah
1. Formula 1 a. Serat Kelapa Sawit
b. Polypropylene PP
c. Polystyrene PS
Untuk formula 2 dan formula 3 perhitungan total berat dari bahan baku yang akan dicetak dilakukan seperti pada perhitungan formula 1 diatas. Maka total
berat bahan baku sesuai dengan tabel 3.3.
Tabel 3.3. Total Berat Bahan Baku No.
Bahan Baku Formula 1 Formula 2
Formula 3 TOTAL
1. Serat Kelapa Sawit
4.5 gr 6 gr
7.5 gr 18 gram
2. Polypropylene
PP 13.5 gr
15 gr 16.5 gr
45 gram 3.
Polystyrene PS
10.5 gr 7.5 gr
4.5 gr 22.5gram
3.3. Proses Pencetakan
Setelah diperoleh perbandingan komposisi dari bahan baku yang akan digunakan, selanjutnya dilakukan proses pencetakan spesimen. Proses pencetakan
spesimen akan menggunakan Injection Moulding Machine Type RN.350. Setiap formula akan dicetak masing masing sebanyak 3 spesimen dengan 3 variasi
temperatur yang berbeda untuk setiap formula, yaitu temperatur 160
o
C, 180
o
C
Universitas Sumatera Utara
41 dan 200
o
C. Sehingga dalam proses pencetakan ini total spesimen yang akan di- injection moulding
adalah sebanyak 9 spesimen. Langkah-langkah dalam proses pencetakan, adalah sebagai berikut:
1. Hidupkan Injection Moulding Machine dengan menekan tombol “ON”;
2. Bahan baku campuran dari Serat Kelapa Sawit, Polypropylene PP dan Polystyrene
PS selanjutnya dimasukkan ke dalam hopper.
Gambar 3.8. Proses Penuangan Bahan Baku di Hopper 3. Setting Injection Moulding Machine pada temperatur 160
o
C.
Gambar 3.9. Setting Temperatur Injection Moulding Machine
Universitas Sumatera Utara
42 4. Setting ujung nozzel dengan cara menurunkan tuas agar tepat berada di atas
cetakan dan tahan agar posisi ujung nozzel tidak bergeser;
Gambar 3.10. Setting Nozzel di Cetakan
5. Tekan tombol kontrol pada panel dan udara bertekanan akan dilepaskan melalui silinder menuju cetakan. Setelah itu tuas kemudian dinaikkan
sehingga silinder akan kembali ke posisi semula;
Gambar 3.11. Tombol Kontrol Injection Moulding Machine
Universitas Sumatera Utara
43 6. Diamkan selama 5 menit agar spesimen dalam cetakan mengeras, kemudian
keluarkan spesimen dari cetakan.
Gambar 3.12. Spesimen hasil cetakan
7. Selanjutnya, lakukan setiap langkah diatas untuk mencetak spesimen lain dengan merubah temperatur pada Injection Moulding Machine.
Gambar 3.13. Produk Spesimen
Universitas Sumatera Utara
44 Gambar 3.14. Spesimen
3.4. Proses Uji Tarik
Kategori