Langakah-langkah pendesain bola golf PF pada softwere ansys 12 yaitu dari Prepocecor Modeling create volumes sphere solid sphere. Dan akan muncul pengaturan dimensi.
Dan pada radius kita memasukkan radius dari bola golf.
a
42,67mm
b
Gambar 3.2 a Permodelan Bola Golf, b Dimensi permodelan
Bentuk dari permodelan Bola Golf kemudian disimulasikan dengan menggunakan bantuan softwere Ansys 12 dengan ukuran dimensi standar. Material yang di model pada
simulasi ini adalah bahan polymeric foam yang diperkuat serat TKKS. Adapun sifat mekanis dari bahan polymeric foam ini dapat dilihat pada tabel 3.3.
3.2.2. Metode pembuatan Bola Golf
Metode dalam pembuatan bola golf polymericfoam yang digunakan adalah metode penuangan. Ilustrasinya adalah seperti ditunjukkan pada Gambar 3.3.
Keterangan gambar: 1. Wadah penampung material komposit
3. Cetakan 2. Material komposit
Gambar 3.3. Metode Penuangan Komposit PF
3.2.3. Persiapan Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang digunakan dalam pembuatan spesimen bola golf polymericfoam yang diperkuat serat tandan kosong kelapa sawit TKKS adalah seperti ditunjukkan pada
Tabel 3.1. Tabel 3.1 Alat dan Bahan
3 1
2
No. Nama Jenis
Jumlah Satuan Keterangan
Alat
1. Cetakan bola golf Pollyester
putty 5
pasang Pakai core 2. Alat pengaduk
Besi karbon 1
Buah 3.
Mesin penghalus Serat
1 Unit
4. Cawan Tuang Kup plastik
- -
Secukupnya 5. Lem kaca “alteko”
- -
Secukupnya 6. Gelas Ukur
1 Buah
7. Timbangan Digital Metler toledo
1 Unit
8. Ragum 5
Buah 9. Gemuk
Rotari 1
kaleng 10. Kuas
1 Buah
11. Ayakan 1
Buah 12 Dudukan cetakan
1 Pasang
Bahan
1. Resin BQTN 157 EX
Liter 2. Serat TKKS
3. Poliuretan Secukupnya
4. Katalis MEKP
Ml 5. NaOH
Secukupnya 6
Silicon RTV585 Rhodorsil
3.2.4. Persiapan Serat TKKS Proses persiapan serat TKKS dikerjakan dengan langkah-langkah sebagai berikut:
1 Pembersihan TKKS dengan menggunakan air bersih untuk menghilangkan kotoran besar yang menempel, seperti pasir, tanah, dll.
2 TKKS direndam dalam larutan NaOH 1M 1 selama lebih kurang satu hari untuk mengikat asam lemak yang masih tersisa pada permukaannya.
3 TKKS dicuci dengan air bersih dan dicacah menjadi bagian-bagian kecil dengan ukuran 10 – 20 cm.
4 TKKS dikeringkan selama lebih kurang satu hari pada suhu 50 s.d. 70
o
C. Tujuan proses ini ialah untuk menurunkan kadar air yang terkandung sehingga kondisi TKKS
cukup kering untuk diolah menjadi serat. 5 Pemotongan TKKS menjadi ukuran kecil, yaitu berkisar 2 s.d. 5 cm, sebelum proses
penghalusan menjadi serat. 6 Selanjutnya potongan TKKS tersebut dihaluskan dengan menggunakan alat penghalus
khusus hingga menjadi serat yang lebih halus.
3.2.5. Proses Pembuatan Cetakan Bola Golf PF
Proses pembuatan cetakan adalah menggunakan metode duplikasi, dimana bola golf pabrikan sebagai ukurannya dengan merek titleist. Cetakan bola golf PF terbuat dari polyester
putty yang sebelunya kami membuat dari allumanium yang hasilnya tidak bagus terlihat pada Gambar 3.4.dan pada Gambar 3.6 adalah gambar cetakan bola golf PF dari polyester putty,
dan untuk membentuk cetakan kami harus menggunakan rumah magnet dari sepeda motor honda kijang yang berfungsi sebagai dudukan dari polyester putty Gambar 3.5
Gambar 3.4. cetakan bola golf yang terbuat dari allumanium
Gambar3.5. rumah magnet sepeda motor honda kijang
Gambar 3.6. cetakan bola golf PF dari polyester putty Proses pembuatan cetakan bola golf PF dari polyester putty adalah sebagai berikut:
1. mencampur polyester putty dengan pengeras polyester.
2. menuangkan campuran polyester putty dengan pengeras polyester ke dudukan yang terbuat dai rumah magnet honda kijang.
3. Meletakan bola golf pabrikan ditengah adukan polyester putty hingga terbenam setengah dari bola golf, kemudian menunggu hingga kering adukan polyester
putty. Dan begitu juga untuk membentuk setengah bola lagi. Gambar 3.7 4. Memisahkan cetakan dari dudukan rumah magnet honda kijang. Dan memberikan
tanda dikedua sisi yang bertujuan agar nantinya pada saat pencetakan bola menjadi bulat. Dan melubangi bagian atas cetakan untuk aliran masuk dan aliran
keluar dari proses penuangan
Gambar 3.7. cetakan bola golf PF yang terbuat polyester putty
3.2.6. Proses Pembuatan Spesimen
Spesimen yang akan dibuat adalah spesimen ukurannya disesuaikan dengan bola golf standard, yaitu diameter 42,67 mm dan bermassa tidak lebih dari 45,93 gram standar
organisasi golf internasional seperti pada Gambar 3.8.
42,67mm
Gambar 3.8. Ilustrasi spesimen uji impak
Adapun proses pembentukan spesimen dilakukan dalam beberapa langkah sebagai berikut:
1. Mempersiapkan semua alat dan bahan.
2. Menimbang semua bahan
menurut takarannya masing-masing, yaitu Resin 20, serat TKKS 7, poliuretan 10, Katalis Resin 3, Silikon
53,dan Katalis Silikon 7. Dari
¼
massa bola yaitu 11,14. 3.
Melumasi permukaan bagian dalam cetakan dengan gemuk. Hal ini bertujuan untuk mempermudah selama proses pembongkaran.
4. Meletakkan inti bola golf bekas tepat ditengah cetakan. Dan menempatkan di
daerah yang rata. Gambar 3.9
Gambar 3.9. penempatan inti bola golf PF 5.
Mencampurkan serat TKKS ke resin dan aduk hingga merata C
1
. 6.
Mencampurkan katalis Resin ke c
1
sambil diaduk sampai merata C
2
. 7.
Mencampurkan campuran polyurethane berupa polyol dan isocyanate ke dalam campuran c
2
dan diaduk hingga merataC
3
. 8.
Mengaduk katalis silikon dengan silikon hingga merata C
4
. 9.
Mengaduk campuran c
3
ke dalam c
4
sampai merata C
5
. 10.
Menuangkan campuran C
5
kedalam cetakan. 11.
Selanjutnya membiarkan campuran tersebut pada tekanan atmosfir dan suhu kamar selama ± 3 menit . Proses polimerisasi akan terjadi disertai dengan
terbentuknya gelembung gas pada seluruh bagian komposit. Dengan demikian akan terbentuk spesimen komposit berongga atau lebih dikenal dengan istilah
polymeric foam setelah terjadi proses polimerisasi kemudian ditutup rapat lubang masuk dan keluar cetakan agar resin tidak terlalu banyak keluar.
12. membongkar cetakan setelah dua hari.
Pertama-tama kita mencampurkan serat dan resin dan mengaduknya perlahan-lahan setelah tercampur rata kemudian memasukkan katalis MEKP dan pada saat bersamaan polyol
dan isosianat juga dicampurkan, setelah campuran serat,resin,katalis MEKP, polyol dan isosianat tercampur rata kemudian mencampurkan silikon RTV858 dengan katalis silikon.
Setelah semuanya tercampur rata kemudian mencetaknya. Dan untuk lebih jelasnya pada
Gambar 3.10 kita dapat melihat proses penuangan dan pada Gambar 3.11. kita dapat melihat bagan alir dari proses pembuatan bola golf Polymericfoam.
Gambar 3.10. proses penuangan adukan PF ke cetakan bola golf
Gambar 3.11. Skema pencampuran bahan komposit Bola golf PF.
3.3. Pengujian Impak 3.3.1. Ayunan bandul
Tujuan eksperimen ini adalah menguji bola golf polymericfoam dengan suatu variasi gaya sehingga bola golf tersebut mengalami respon impak.Berat bandul adalah total 804gr
dipakai untuk memantulkan bola golf polymericfoam dan jarak ayun bola golf dicatat. Serat
Resin
Polyol
C2 C1
Katalis MEKP
polyuretene
C3 Isosianat
Katalis Silikon
C4
C5
Alat yang digunakan dalam uji bandul ini adalah sebagai berikut: 1. Ayunan Bandul
Ayunan bandul adalah alat yang digunakan untuk menguji spesiment dengan prinsip impak. Tujuan eksperimen ini adalah mengumpulkan data energi impak
minimum yang mengakibatkan bola golf menggelinding. Bola golf berat total 45,53 kg dipakai untuk memantulkan bola golf sehingga menggelinding dan jarak ayun
bola semen dicatat. Alat uji menggunakan ayunan bandul dapat dilihat pada Gambar 3.12.
Keterangan gambar : 1. Tonggak penyangga berfungsi sebagai tempat diikatkan bandul.
2. Besi lurus berfungsi sebagai tempat mengikatkan beban impak yaitu plat besi yang tebalnya 3 cm.
3. Kaki ayunan berfungsi sebagai fondasi ayunan yang terbuat dari besi. Gambar 3.12. Ayunan bandul
2. Busur Busur berfungsi untuk mengukur sudut ayunan bandul Gambar 3.13.
1
2
3
Gambar 3.13. Busur
3. Meteran Meteran berfungsi untuk mengukur panjang dari tali bandul, jarak impak, dan
jarak gelindingan dari Bola golf setelah kena impak Gambar 3.14.
Gambar 3.14. Meteran Spesifikasi :
• Merek : Daiyu • Panjang maximum : 2,5 meter
4. Bola golf Polymericfoam Bola golf adalah spesiment yang akan di uji bandul. Letak dari spesimen
diletakkan di tengah tengah yang sejajar dengan bola bandul. Bola golf polymericfoam mempunyai berat 45,53 kg Gambar 3.15. dan Gambar 3.16.
Gambar 3.15. Bola golf polymericfoam
42,67mm
Gambar 3.16. Ukuran Bola golf polymericfoam Metode kerja :
1. besi baja di fixed 800 mm diatas permukaan lapangan golf. 2. Tinggi vertikal dari permukaan lapangan golf ke pusat bola golf dikontrol dan dicatat.
3. Batang besi digantung dalam keadaan statis. Bola golf yang ditempatkan di tengah plat besi. Seperti Gambar 3.17. dan arah Impaknya ditunjukan pada Gambar 3.18.
Gambar 3.17. Posisi bola golf polymericfoam ketika akan dikenai beban impak.
Arah impak
Gambar 3.18. Skema posisi Bola golf polymericfoam di tengah bola bandul.
4. Panjang besi diset pada 800mm. 5. Bola golf asli dengan jarak horizontal dari pusat bola golf polymericfoam ke titik
impaki. 6. h
1
dan h
2
dicatat sehingga didapat Δh.
7. Jarak dari awal sampai akhir bola golf polymericfoam dicatat dan simpangannya, dimana kita dapat melihat pada Gambar 3.19 dibawah ini.
I
Xo X1
H1 H2
Gambar 3.19. Prinsip teknik uji bandul.
Dari data eksperimen didapat energi impak yang diperlukan untuk mengelindingkan bola golf polymericfoam dengan ketinggian vertikal dan jarak horizontal ke pusat bola golf
polymericfoam.Bentuk prisipnya pada Gambar 3.19. dan pada Gambar 3.20. kita dapat melihat pengujian ayunan bandul dimana jarak bola hole 3 meter dan hasilnya dimasukan
dalam Tabel 3.2.
x y
θ
Gambar 3.20. pengujian bola golf dilapangan golf
Tabel 3.2 Uji Bandul L = 800 mm
Jarak mm
Waktu detik
Berat bola golf = 45,53 gr Unit=mm
Bola golf Lo Xo
θ h
1
h
2
Δh=h2– h1
ΔEp joule
Polymericfoam
Bola golf asli
Keterangan : L = panjang besi sampai base
Lo = panjang tali dari puncak sampai titik impak Xo = jarah horizontal titik impak dengan titik awal pelepasan besi.
h1= jarak titik impak ke base h2 = jarak bola dilepaskan ke base
Ep = energi potensial
3.3.2.Metode pukulan Pitching
Pukulan Pitching adalah salah satu pukulan golf dimana untuk menerbangkan bola golf pada pukulan ini menggunakan stik golf Iron 6 pada Gambar 3.21. pukulan Pitching
akan mengenai samping bawah bola golf yang akibatnya bola golf dipukul akan membentuk lintasan parabola. Pada Gambar 3.22. dapat dilihat arah lintasan terbang bola golf.dan
aplikasi pukulan pitching adalah untuk melintasi daerah menenjak yang tak mungkin bola untuk digelindingkan.
Gambar 3.2. Stik iron 6 golf untuk pukulan pitching
Lintsan bola golf
Arah lintasan
Stik iron 6 Gambar3.22. lintsan bola golf akibat pukulan pitching.
3.3.3 Metode pukulan putting
Pukulan putting adalah salah satu pukulan golf dimana untuk menggelindingkan bola di daerah Green bola golf pada pukulan ini menggunakan stik golf putter pada Gambar 3.23.
pukulan Putting akan mengenai samping bola golf yang akibatnya bola golf dipukul akan membentuk lintasan Garis lurus dan konsep putting sama dengan metode ayunan bandul.
Pada Gambar 3.24. dapat dilihat arah lintasan bola golf akibat pukulan putting.dan aplikasi pukulan putting adalah untuk melintasi daerah Green yang tak mungkin bola untuk
digelindingkan.
Gambar 3.23. stik golf jenis putter
Gambar 3.24. bola golf akibat pukulan putting
3.4. Penentuan Sifat Fisik Dan Mekanik Polymericfoam
SELESAI
Polymericfoam adalah bahan yang digunakan dalam riset pembuatan Bola golf ini. Adapun sifat fisis dan mekanis dari bahan polymericfoam dilihat pada Tabel 3.3. adalah
dimana data diperoleh dari hasil uji Braziliant test:
Tabel 3.3. Sifat Fisis dan Mekanis Material Polymericfoam.
Spesimen Teg Maks Teg Patah Reg.Maks Modulus Elastisitas
MPa MPa
MPa 1.
0,047 0,045
21 0,29
2. 0,048
0,041 22
0,22 3.
0,049 0,045
21 0,29
Rata-rata 0,048
0,043 21,25
0,27
3.5. Prosedur Simulasi 3.5.1. Pemodelan Bola golf
Polymericfoam.
Pemodelan Menggunakan software Ansys 12,Selanjutnya software Ansys 12, mampu melakukan pembebanan statis dan dinamis, analisa temperatur, deformasi, defleksi, tegangan
pada truss, dan sebagainya untuk lebih jelasnya kita dapat melihat pada Gambar 3.25.
Gambar 3.25. Diagram Alir Permodelan Dengan Ansys 12
Berhasil ?
berhasil Tidak
Membuat produk jadi satu bagian solid
Mulai
3.5.2. Proses Pemodelan dari Ansys 12.
Simulasi dilakukan dengan menggunakan software komputer Ansys12, dimana software program ini mampu melakukan analisa pembebanan statis dan dinamis, analisa
temperatur, deformasi, defleksi, tegangan pada truss, dan sebagainya. Pada Gambar 3.26. merupakan tampilan awal Ansys 12.
Gambar 3.26. Tampilan pembuka Ansys 12.
Adapun proses Pemodelan dari Ansys 12 dilakukan langsung dari program Ansys 12 yaitu dari menu file pilih preprocecor . Pada Gambar 3.27. akan tampak tampilan proses
seperti dibawah ini, lalu isi radius dari Bola golf kemudian klik OK.
Gambar 3.27. Tampilan proses pemodelan.
3.5.3. Mendefenisikan Material Properties
Langkah selanjutnya adalah menentukan sifat material Bola golf. Jenis material
adalah polymericfoam dengan nilai material properties seperti tabel 3.3. Langkah mendefenisikan material properties adalah: pilih model Material. Lalu masukan nilai
