RANCANG BANGUN MESIN IRAT DAN SLICER BAMBU UNTUK PRODUKSI IRAT BAMBU SEBAGAI BAHAN BAKU KERAJINAN KUALITAS EKSPOR Suryanto1 , Sarana2 , Edy Suwarto3 , Suharto4
RANCANG BANGUN MESIN IRAT DAN SLICER BAMBU UNTUK
PRODUKSI IRAT BAMBU SEBAGAI BAHAN
BAKU KERAJINAN KUALITAS EKSPOR
1
2
3
4 Suryanto , Sarana , Edy Suwarto , &Suharto 1,4 Jurusan Teknik Mesin, Polines, di Semarang 2 3 Jurusan Akutansi, Polines di Semarang 1 Jurusan Elektro, Polines, di Semarang 2 suryanto_smg@yahoo.com;
E-mail: sarpolines@gmail.com; 3 4 pakharto58@gmail.com edysuwartobintang@gmail.com;
Abstrak Tujuan penelitian ini adalah merancang dan membuat mesin irat dan slicer bambu untuk produksi irat bambu sebagai bahan baku kerajinan bambu kualitas ekspor. Berbagai kerajinan dari bahan baku irat dan slicer bambu, ditenun lalu diproduksi oleh UKM HaPe Art Pekalongan menjadi tirai, hiasan dinding yang diminati pasar Eropa dan Asia.Metode pembuatan identifikasi kebutuhan pita bambu, perencanaan dan pembubuatan mesin, dan pengujian kinerja mesin. Proses pemesinan bambu meliputi penyayatan dengan roller irat dan pengirisan dengan roller slicer yang dirangkai dalam satu sistem penggerak. Bahan utama yang digunakan baja profil siku ukuran (50 x 50) mm; baja as Ø 3”, dan Ø 2”, baja diameter poros 1 ", dan pelat baja 1,2 mm. Hasil yang diperoleh dalam bentuk mesin irat dan slicer bambu ukuran p × l × t (100 cm × 90 cm × 120 cm), yang terdiri satu set mesin irat dan satu mesin slicer yang digerakkan oleh sebuah mesin diesel daya 8 PK, dengan putaran 1400 rpm. Hasil pengujian kinerja mesin menunjukkan dalam 1 jam dihasilkan 3500 batang melalui proses penyayatan dengan roller irat. Sementara itu hasil kinerja mesin untuk proses pemotongan bambu irat dalam 1 jam dihasilkan Kata kunci : mesin irat, slicer, pita bambu 10285 pita bambu dengan ukuran seragam.
PENDAHULUAN
Bambu adalah tanaman jenis rumput-rumputan dengan rongga dan ruas di batangnya yang banyak tumbuh di berbagai wilayah Asia, termasuk Indoneia. Bambu memiliki banyak tipe. Di dunia ini bambu merupakan salah satu tanaman dengan pertumbuhan paling cepat,karena memiliki sistem rhizoma-dependen unik, dalam sehari bambu dapat tumbuh sepanjang 60 cm (24 inchi) bahkan lebih, tergantung pada kondisi tanah dan klimatologi tempat ia ditanam (https://id.wikipedia.org/wiki/Bambu). Indonesia sebagai salah satu negara tropis di dunia memiliki sumber daya bambu yang berlimpah. Sumber daya bambu berlimpah tersebut perlu ditingkatkan pemanfaatannya agar dapat memberi sumbangan terhadap petumbuhan ekonomi nasional. Menurut Nasendi (1995), bambu dan rotan berperan semakin penting dalam mendukung ekspor komoditas non migas. Hal ini bersesuaian dengan usaha ekspor kerajinan bambu oleh UKM HAPE Art.
Jenis-jenis bambu (Mayasari, 2012) antara lain bambu apus (gigantochloa apus), bambu ampel (bambusa vulgaris), bambu gesing (bambusa spinosa), bambu petung (dendrocalamus asper), dan bambu wulung (gigantochloa atroviolacea). Khusus bambu apus banyak digunakan untuk bahan kerajinan, misalnya wadah serba guna. Jenis Bambu ini yang dipilih untuk pembuatan pita bambu sebagai bahan kerajinan tenun innovatif.
Tanaman bambu sudah sedari dahulu dipergunakan masyarakat, misalnya sebagai bahan bangunan, bahan perkakas pertanian rumah tangga, dan bahan baku kerajinan. Penggunaan bambu untuk kerajinan dan kebutuhan rumah tangga juga sangat banyak (Tutik P, 2011). Proses pengerjaan bahan bambu secara manual misalnya pemotongan dengan panjang tertentu dan pembelahan menjadi batang dengan penampang tertentu masih dilakukan. Dengan berkembangnya teknologi hampir seluruh pengerjaan proses penyiapan bahan bambu untuk kerajinan dilakukan dengan mesin, misalnya proses pengeratan menjadi lembaran tipis dan pembuatan lidi bambu.
Gambar 1. Tanaman Bambu Apus
Dalam penelitiannya Sulastiningsih (2013), menerangkan tentang teknik pembuatan bambu lamina, yaitu bambu-bambu dalam bentuk pipih mempunyai ketebalan yang relatif kecil (tipis) dilakukan laminasi dengan menggunakan perekat tertentu sehingga menjadi produk dengan ketebalan tertentu dapat digunakan menjadi pengganti papan atau balok kayu. Hasil perekatan tersebut dapat berupa papan atau balok tergantung dari ukuran tebal dan lebarnya. Beberapa hasil penelitian menunjukkan bahwa bambu lamina memiliki kekuatan setara dengan kayu kelas 1 tergantung dari jenis perekat, perlakuan dan proses yang dilakukan.
Gambar 2. Berbagai Produk Kerajinan Barbahan Pita Bambu
Berbagai produk kerajinan kualitas ekspor dihasilkan antara lain oleh pengrajin UKM Hape Art menggunakan berbagai bahan alami seperti mendong, enceng gondok, akar wangi dan bambu (dalam bentu lidi). Berbagai jenis bahan baku tersebut dibuat berbentuk pita (mendong, enceng gondok), batang lidi (akar wangi dan bambu) masing- masing dengan panjang 30 sampai dengan 40 cm. Kemudian bahan-bahan tersebut ditenun menggunakan benang dan atau benang perak, sehingga dihasilkan lembaran tenun berbahan alami dengan lebar 30-40 cm dan panjang 10 meter. Lembaran tenun yang dihasilkan tersebut selanjutnya dikerjakan lagi sebagai bahan untuk membuat produk akhir berupa curtain, box, alas, dan tas seperti dilukskan Gambar 2.
Untuk dapat dipergunakan sebagai bahan kerajinan, bambu harus dikerjakan dengan pemotongan dan pembelahan sampai diperoleh bentuk yang dikehendakan. Bambu belah (Bamboo splits) dan bambu irat (slivers) penampang memanjang dari ruas bamboo. Bambu belah yang masih mengandung kulit bambu dengan keseluruhan tebalnya. Bambu irat hasil sayatan tipis dari bambu belah yang tidak mengandung kulit luar (IPIRTI, 2001). Bambu irat menjadi bahan utama untuk produk kerajinan dan tenun. Bambu irat untuk keperluan pembuatan tenun innovatif harus dirajang menjadi pita bambu dengan ukuran tertentu dan seragam. Proses pemesian bambu, menurut IPIRTI (2001) untuk proses pembelahan (splitting) dan irat (slivering) memerlukan mesin-mesin sebagai: mesin potong bambu (cross cutting machine), mesin belah bambu (splitting machine), mesin pemotong ruas (knot removing and slap-making machhine), dan mesin irat (slivering machine).
Berbagai produk kerajinan memanfaatkan bambu yang diproses menjadi bahan baku dengan bentuk khusus, misalnya berbentuk lidi bambu dan pita bambu. Pemanfaatan bahan bambu setelah diproses berbentuk pita bambu, lembaran tipis dengan ukuran p × l × t (40 × 0,4 × 0,1 cm), sebagai bahan kerajinan antara lain dilakukan oleh pengrajin UKM Hape Art di Kota Pekalongan, Jawa Tengah yang menghasilkan berbagai produk kerajinan berkualitas ekspor.
Terdapat masalah dihadapi pada saat pembuatan produk tenunan pita bambu, yaitu penyiapan bahan pita bambu yang memiliki kualitas keseragaman bentuk dan kehalusan permukaannya. Pekerjaan penyiapan pita bambu berukuran p × l × t (40 × 0,4 × 0,1 cm) masih dilakukan secara manual. Permasalahan ini menjadi salah satu obyek perencanaan dan pelaksanaan program pengabdian IbPE Polines(2014). Penyelesaian yang ditawarkan adalah pembuatan mesin pembuat pita bambu sesuai kebutuhan pengrajin. Mesin pembuat pita bambu ini dirancang dalam satu unit mesin, yang mampu melakukan fungsi pembuatan irat bambu dan pembuatan pita bambu (slicer) sekaligus.
Tujuan penelitian ini adalah merancang dan membuat mesin irat dan slicer bambu untuk produksi pita bambu sebagai bahan baku kerajinan bambu kualitas ekspor. Berbagai kerajinan dari bahan baku irat dan slicer bambu, ditenun lalu diproduksi oleh UKM HaPe Art Pekalongan menjadi tirai, hiasan dinding yang diminati pasar Eropa dan Asia
Proses pembuatan bambu bentuk pipih (tipis) ukuran ketebalan 1 milimeter, lebar 5 milimeter dan panjang ± 400 milimeter dimulai dari pemotongan, pembelahan, peng- iratan, dan pembagian kecil-kecil tipis (slicer).Proses pemotongan bambu dalam penelitian ini sepanjang ± 400 milimeter bagian batang bambu dengan menghilangkan ruas yang tidak beraturan. Hasil pemotongan bambu harus lurus, silindris, dan dinding bambunya cukup tebal.Penelitian dilakukan Suryanto, dkk (2014) menghasilkan alat bantu atau mesin belah bambu sekali tekan menghasilkan 10 bagian sama lebar dengan panjang 400 milimeter. Konstruksi pembelahan bambu menjadi 10 bagian sama lebar menggunakan pisau potong bermata sepuluh dengan lebar yang sama (Gambar 3).
Pisau belah diletakkan dan dipasang pada dudukan meja bawah, bambu yang akan dibelah dengan posisi berdiri tinggi 400 milimeter diposisikan diatas pisau belah dan dipres kejut oleh ulir penekan dengan cara memutar roda pemutar. Hasilnya bambu akan terbelah menjadi bagian yang sama sesuai jumlah pisau belahnya.
Gambar 3. Penampang bambu sebelum dan sesudah dibelah
(Suryanto, 2014)Beberapa masalah yang ditemukan dalam survei yaitu (a) kualitas:ketepatan ketebalan pipa bambu, keseragaman bentuk dan ukuran pita bambu; (b) produktifitas dan efisiensi kerja: efisiensi tenaga manusia; efisiensi waktu; dan kuantitas produksi rendah. Kebutuhan pita bambu produksi HaPe Art Pekalongan berukuran panjang × lebar × tebal (40 × 0,4 × 0,1 cm).
METODE
Metode pembuatan dilakukan dengan langkah-langkah berikut: (1) identifikasi: kebutuhan pita bambu dengan ukuran panjang × lebar × tebal (40
× 0,4 × 0,1 cm); (2) perencanaandanpembuatan (manufaktur)mesin; (3) pengujian kinerja mesin.
Identifikasi kebutuhan. Pita bambu dengan ukuran panjang × lebar × tebal (40
× 0,4 × 0,1 cm) dipergunakan untuk bahan tenun inovatif. Pita bambu tersebut diperlukan dalam jumlah banyak sekali untuk diproses selanjutnya antara lain dengan ditenun menggunakan alat tenun bukan mesin. Pita bambu yang ditenun menghasilkan lembaran “mate” yang masih kemudian diproses lagi menjadi produk kerajinan seperti dilukiskan Gambar 2.
Perencanaan dan pembuatan mesin. Perencanaan dan pembuatan mesin
didasarkan pada kebutuhan pita bambu dengan ukuran panjang × lebar × tebal (40 × 0,4 × 0,1 cm. Proses pembuatan pita bambu meliputi penyayatan (irat) dan pembuatan pita bambu (slicer) dengan ilustrasi Gambar 4 berikut ini. Kedua proses dilakukan dengan satu sistem penggerak dalam satu mesin, dengan transmisi untuk penggerak cutter untuk proses irat dan transmisi lainnya untuk penggerak cutter untuk proses pembuatan pita bambu.
Gambar 4. Proses Pembuatan Pita bambu
Berdasarkan Gambar 4 bahan bambu sebelum masuk mesin berupa bambu belah yang dihasilkan pembelah bambu. Bambu belah satu persatu diproses irat menjadi bambu irat berukuran penampang bambu irat 40 × l mm seperti dilukiskan Gambar 4.
Proses pembuatan bambu irat menjadi pita bambu berukuran panjang × lebar × tebal (40 × 0,4 × 0,1 cm).
Gambar 6. Proses slicing dari bambu irat menjadi pita bambu Pembuatan mesin irat dan slicer bambu yang menghasilkan pita bambu dirancang menggunakan penggerak motor diesel 8 HP putaran 1400 rpm. Sistem transmisi menggnakan rantai dan roda gigi untuk menggerakkan rol cutter untuk proses irat dan pembuatan pita bambu.Bahan yang digunakan utamanya: (1) baja profil siku ukuran (50 x 50) mm; (2) baja as Ø 3”, dan Ø 2”, (3) baja diameter poros 1 ", dan (4) pelat baja 1,2 mm. Peralatan dan mesin yang digunakan adalah: mesin las listrik, mesin bubut, mesin freis, dan mesin bor.
Pengujian kinerja mesin. Kinerja mesin diuji untuk mengetahui hasil pita mesin
dalam waktu 1 jam. Pengujian dilakukan dengan bahan belah bambu yang telah tersedia dengan ukuran panjang × lebar × tebal (40 × 4 × 1 cm) dimasukkan satu persatu dalam
roller
irat. Jumlah batang bambu belah dihitung pada selang waktu tertentu. Kemudian bambu irat yang dihasilkan dimasukkan dalam roller pembentuk pita bambu satu persatu. Jumlah pita bambu yang dihasilkan dihitung pada selang waktu tertentu. Ukuran pita bambu didata dan kapasitas dihitung untuk waktu kedua proses tersebut secara rerata.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Proses perancangan menurut Shigley & Mitchell (1983), dibagi dalam enam tahap, yaitu: pengenalan kebutuhan, definisi masalah, sintesis, analisis, evaluasi, dan presentasi. Rancang bangun dalam penelitian ini meliputi langkah-langkah : (1) menentukan bahan dan dimensi bagian-bagian utama, (2) mengemukakan alternatif- alternatif disain, (3) menentukan disain yang dipilih, (4) membuat rancangan dan gambar kerja komponen utama yang dipilih, (5) mengerjakan setiap komponen sesuai bentuk dan ukuran berdasar gambar kerja, (6) merakit unit mesin irat dan pita bambu (slicer) hingga siap diuji kinerjanya.
Proses rancang bangun menghasilkan sebuah mesin peng-irat dan lidi pipih dengan dimensi Panjang 100 cm, lebar 90 cm, tinggi 120 cm. Produk bambu yang dihasilkan mempunyai keseragaman bentuk, ukuran dan tingkat kehalusannya yang sama, ukurannya panjang 40 milimeter, lebar 5 milimeter, dan tebal 1 milimeter. Mesin irat dan mesin slicer digerakkan olah satu penggerak motor diesel daya 8 PK dengan putaran 1400 putaran per menit. Hasil rancangan mesin dilukiskan Gambar 6 berikut ini.
Mesin peng-irat (penipis) bambu adalah suatu mesin yang berfungsi untuk menipiskan bambu dengan ketebalan yang dapat diatur sesuai kebutuhan. Mesin ini digunakan oleh masyarakat untuk membuat bahan bambu yang sudah dibelah dengan ketebalan sekitar 6 s.d. 8 (mm) dan lebar sekitar 40 s.d. 50 (mm) menjadi iratan dengan ketebalan sekitar 1 (mm). Mesin pembagi menjadi kecil-kecil (slicer) adalah mesin yang berfungsi untuk membagi bambu bentuk pita bambu menjadi bagian tebal 1 milimeter dan lebar 5 milimeter. Pembagian ini menggunakan sepasang rol bergerigi yang lebar gigi-giginya sama dengan lebar pembagian bilah bambu, yaitu 5 milimeter seperti dilukiskan Gambar 6. Mesin slicer (pita bambu) yang dihasilkan ukuran tebal 1 mm dan lebar 5 mm. Sekali putaran kerja akan menghasilkan 6 s/d 10 pita bambu.
Gambar 7. Desain Mesin Irat dan Slicer Bambu
.9. Pengarah
16. Kaki meja
15. Puli
14. V-Belt
13. Rangka meja
12. Motor Diesel
11. Hand wheel
10. Sprocket idle
8. Pisau
Keterangan:
7. Support 2
6. Support 1
5. Rantai
4. Puli
3. Sprocket
2. Rol slicer
1. Roller
Gambar 8. Roller (slicer) pembentuk pita bambu
Proses pengujian mesin dilukiskan Gambar 7 berikut ini.
Gambar 9. Pengujian Keinerja mesin irat pembuatn pita bambu
Pengujian diawali dengan penyiapan bahan bambu dengan mesin belah bambu, kemudian mesin irat dan pembuat pita bambu. Hasil proses pembuatan pita bambu disajikan dalam Tabel 1 dan Tabel 2. Tabel 1 menyajikan proses penyayatan bambu menjadi bambu irat denngan waktu rerata 20,4 detik menghasilkan 20 bambu irat. Dengan data tersebut dalam 1 jam dapat dihasilkan K 20 3529 batang bambu irat.
, Dengan demikian kapasitas mesin irat 3500 batang bambu irat tiap jam.
Tabel 1 Data hasil pengujian kinerja Mesin pembuatan irat bambu
Jumlah Jumlah Percobaan Waktu bambu belah irat bambu ke
(detik) (batang) (batang)
1
10
20
22
2
10
20
21
3
10
20
19
4
10
20
19
5
10
20
21 Waktu Rerata 20,4 Kemudian dari hasil bambu irat, proses pembuatan pita bambu berlanjut dengan mesin slicer pemotong bambu irat menjadi pita bambu, dan hasilnya disajikan dalam
Tabel 2.
Tabel 2 Data hasil pengujian kinerja Mesin pembuatan pita bambu
Jumlah Jumlah Percobaan Waktu irat bambu pita bambu ke
(detik) (batang) (batang)
1 10 100
36
2 10 100
35
3 10 100
34
4 10 100
35
5 10 100
35 Waktu Rerata
35 Dengan data tersebut dalam 1 jam dapat dihasilkan K 100 10285 batang pita bambu. Dengan demikian kapasitas mesin slicer 10285 pita bambu tiap jam.
SIMPULAN
Pembuatan pita bambu berukuran p × l × t (40 × 0,4 × 0,1 cm) dapat dilakukan dengan memadukan proses penyayatan (pembuatan irat bambu) dan proses pembentukan pita bambu (slicer) sej=kaligus dalam satu sistem transmisi dengan daya 8 PK dan putaran 1400 rpm. Hasil pengujian kinerja mesin menunjukkan dalam 1 jam dihasilkan 3500 batang melalui proses penyayatan dengan roller irat. Sementara itu hasil kinerja mesin untuk proses pemotongan bambu irat dalam 1 jam dihasilkan 10285 pita bambu dengan ukuran seragam.
UCAPAN TERIMAKASIH
Kepada Direktur Polines, Ketua P3M Polines atas fasilitasinya sehingga Program IbPE Polines 2014-2016 berjalan lancar, dan Pemilik UKM Hape Art, di Pekalongan Jawa tengah seabagai mitra industri program IbPE.
DAFTAR PUSTAKA IPIRTI. 2001. Transfer of Technology Model: Bamboo splitting and slivering Unit
Bangalore: Indian Plywood Industries Research Institute (IPIRTI). Mayasari, Anita, & Ady Suryawan. 2012. Keragaman Jenis Bambu dan Pemanfaatannya di Taman Nasional Alas Purwo.
Dalam Jurnal “Info BPK Manado, Volume 2 No.
2 Desember 2012. Nasendi, B.D. 1995. Bamboo for socio-economic development and sustainable resource
management: the case of Indonesia
. In Bamboo, People and Environment, Proceeding of the Vth International Bamboo Workshop and the IV International Bamboo Congress, Ubud, Bali, Indonesia 19-22 June 1995. Sulastiningsih, I.M., 2013, Teknik Pembuatan Bambu Lamina, Pusat Penelitian dan Pengembangan Keteknikan Kehutanan dan Pengolahan Hasil Hutan, Bogor. Suryanto, Suharto, Sarana, V. S. Tripriyo, Iwan Hermawan, & Agus Suwondo. 2014.
Rancang Bangun Alat Belah Bambu Dengan Pemutar Ulir Penekan Multi Pisau. Dalam Jurnal Ilmiah “Rekayasa Mesin Volume 9. Agustus 2014.
Tutik P, Regina, Bernardus Sentot Wijanarka, & V. Lilik Hariyanto. 2011. Peningkatan
Efisiensi Proses Produksi Kerajinan Bambu Menggunakan Mesin Pembuat Lidi Di Tunggak Semi Bamboo Handycraft.
Yogyakarta: FMIPA & FT Universitas Negeri Yogyakarta.