BAB 3 METODE PENELITIAN
3.1 Tempat dan Waktu
Pengambilan data penelitian dilakukan pada beberapa tempat, yang secara
terperinci dapat dilihat pada tabel 3.1.
Tabel 3.1. Tempat, Waktu dan Metode Penelitian
No Jenis
Pengujian Tempat Waktu Metode
Alat
1. Sifat Mekanik
Balai Sentra Teknologi
Polimer, Pusat BPPT
Serpong 31-7-2007
s.d 06-8-2007
ASTM D638 Type IV
Shimadzu Type AGS-10kNG
2 Uji Tindih
PT. Pacific Medan
Industri 22-3-2007
Jerigen volume 20 liter berisi minyak
goreng 20 liter sembilan tingkat
3. Top Load Tes PT. Pacific
Medan Industri
22-3-2007 Top Load Test Timbangan digital
DC 4. Pengukuran
Distribusi Ketebalan
Jerigen PT. Pacific
Medan Industri
22-3-2007 Agro
Top Wave
5. Simulasi Komputer
IC-Star 29-4-2007 Simulasi
Software FE MSC Nastran ver 69,
dan Solid Work 2004
6. Pengukuran Rapat Jenis
PT. Pacific Palmindo
Industri, Medan
27-4-2007 Pencelupan dalam gelas
ukur berisi minyak solar.
Penimbangan berat
Timbangan digital dan gelas ukur
Sumber : BPPT: Balai Pengkajian dan Penelitian Teknologi
39
Pengujian sifat mekanik dilakukan dengan metode ASTM D638 Type IV, bertujuan untuk memperoleh data awal dari spesimen yang akan dianalisa
menggunakan metode elemen hingga. Hasil pengujian dapat dilihat pada tabel 4.1. Top Load Tes dilakukan dengan memberi gaya tekan pada Jerigen yang
diletakkan di atas timbangan digital dan diberi gaya menggunakan batang berulir. Pengukuran distribusi ketebalan dilakukan pada beberapa Jerigen yang dipilih secara
acak, bertujuan untuk mengetahui bagaimana distribusi ketebalan setelah Jerigen selesai di pencetakan tiup.
Simulasi komputer dengan metode elemen hingga menggunakan software Solid work 2004 untuk pemodelan dimensi Jerigen dan analisa distribusi gaya-gaya
yang timbul akibat pembebanan dilakukan dengan menggunakan software finite element MSC NASTRAN versi 70.0.6 tahun 1999
3.2 Bahan Spesimen dan Alat 3.2.1 Bahan
Dasar
Bahan penelitian ini terdiri dari High Density Polyetilene HDPE SABIC BM 1052 dan haipet yang terdiri dari 65 s.d 80 Calcium Carbonat CaCO3 dan 15 s.d
20 Special blended polyolefine resin. Untuk memperoleh kekuatan yang lebih baik dilakukan variasi komposisi
High Density Polyetilene HDPE SABIC BM 1052 dan penguat Haipet dengan variasi sebesar 0,9, 3,9, 8,9, 12,9. Hal ini dilakukan dengan tujuan
memperoleh kekuatan jerigen yang optimum dari komposisi bahan terbaik. 40
3.2.2 Spesimen Penelitian Spesimen Pengujian Sifat Mekanik
Penelitian ini menggunakan spesimen dan pemodelan sesuai dengan tujuan pengambilan data. Untuk pengambilan data sifat mekanik ukuran spesimen dibuat
sesuai standat ASTM D638 type IV dengan dimensi seperti Gambar 3.1
Gambar 3.1. Dimensi Spesimen Uji Tarik ASTM D638
Spesimen Pengukuran Ketebalan, Top Load dan Uji Tindih
Pada pengujian untuk mengetahui distribusi ketebalan, kemampuan menahan beban secara mekanik Top Load Test dan uji langsung uji tindih dipergunakan
jerigen hasil produksi yang dapat dilihat pada Gambar 3.2. Dengan nomor-nomor pada spesimen adalah lokasi pengukuran distribusi ketebalan.
41
Gambar 3.2. Spesimen Untuk Uji Pengukuran Ketebalan, Uji Tindih Langsung dan Top Load Test Tampak Semua Sisi
42
Spesimen Pemodelan Elemen Hingga.
Pada pemodelan elemen hingga, spesimen yang dipergunakan adalah Gambar jerigen penuh tiga dimensi seperti Gambar 3.3 s.d 3.5, hal ini dilakukan karena pada
kasus dan hasil pengujian awal diperoleh tidak ada kerusakan atau kegagalan yang simetris atau bentuk kerusakan pada kedua sisi sama
Untuk model pembebanan yang diberikan diambil dari idealisasi beban nyata pada uji tindih langsung dengan asumsi beban merata. Rata-rata berat jerigen kosong
adalah 1,2 kg, sedangkan berat minyak makan bermassa jenis ρ = 0,9 kgliter untuk
jerigen 20 liter adalah: m =
ρ x V = 0,9 kgliter x 20 liter
m = 18,0 kg Sedangkan berat yang harus dapat ditahan oleh jerigen paling bawah bila
disusun 6 lapis dalam kontener dengan menambahkan faktor safety 50 adalah: Total berat = 150 [Berat jerigen + berat minyak makan x jumlah lapisan – 1]
= 1,5[1,2 + 18x6 - 1] kg = 144 kg
Dalam pemodelan ’elemen hingga’ gaya ini diangap terbagi merata pada permukaan sebelah atas jerigen yang kena tindih, dan bagian bawah dari jerigen tidak
dapat bergerak maupun berputar.
43
Gambar 3.3. Pandangan Depan Jerigen Isi 20 liter
44
Gambar 3.4. Pandangan Samping Jerigen Isi 20 liter
45
a Pandangan Atas
b Pandangan bawah
Gambar 3.5. Disain Dimensi Jerigen Volume 20 Liter
46
3.2.3 Sifat Mekanik Material Dasar Penelitian
Data yang diperoleh dari vendor berupa sifat mekanik bahan dasar spesimen diberikan pada tabel 3.2 s.d 3.3.m
Tabel 3.2 Karakteristik SABIC BM1052
Sifat Mekanis Metode Tes
Satuan Harga
Berat Jenis ASTM D 1505
gcm³ 0.952
Melting Indek 190°C2.16kg ASTM D 1238
g10 min 0.05
Melting Indek 190°C21.6kg ASTM D 1238
g10 min 9.0
Tensile Strength Yield ASTM D 638
MPa 30
Tensile Strength break ASTM D 638
MPa 38
ElongationBreak ASTM D 638
850
Tabel 3.3 Sifat fisik bahan HIPET
Sifat Mekanis Metode tes
Satuan Harga
Densitas ASTM D- 792
gcm³ 1.90
Melting Index ASTM D- 1238
g10min 0.1-0.2
Ukuran partikel CaCO
3
Maker’s STD mesh
1200 ASH Content,
Maker’s STD 80
Base Resin Polyolefin
3.3 Pembuatan Komposisi Bahan baku
Bahan baku dibuat dalam beberapa komposisi untuk menentukan kondisi yang paling baik untuk dijadikan jerigen. Data pengaturan komposisi tersebut diberikan
dalam tabel 3.4. Material recycle komposisinya ditetapkan 29.1 atas kebijakan perusahaan agar tidak ada material yang tersisa dari hasil pengolahan dan zat pewarna
dipilih tetap 0.6 agar diperoleh warna jerigen yang seragam. 47
Tabel 3.4 Variasi komposisi material utama jerigen
Fresh Recycle Haipet Pigmen
No K
omp os
i si
Kg kg kg gram
1 I 69,40 17,35
29,1 7,225
0,9 0,225
0,6 150 2 II 66,40
16,60 29,1
7,225 3,9
0,975 0,6 150
3 III 61,40 15,35
29,1 7,225
8,9 2,225
0,6 150 4 IV 57,40
14,35 29,1
7,225 12,9
3,225 0,6 150
3.4. Kerangka Konsep Penelitian
Kategori