TUGAS AKHIR ANALISA VARIASI WAKTU PENCETAKAN BOLA Analisa Variasi Waktu Pencetakan Bola Plastik Berongga Terhadap Penyusutan Dan Ketebalan Produk Pada Proses Rotational Moulding.
TUGAS AKHIR
ANALISA VARIASI WAKTU PENCETAKAN BOLA
PLASTIK BERONGGA TERHADAP PENYUSUTAN
DAN KETEBALAN PRODUK PADA PROSES
ROTATIONAL MOULDING
Diajukan Sebagai Syarat Menyelesaikan Program Studi Strata Satu
Pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Disusun Oleh:
JOKO NURBIYANTORO
NIM : D200 080 066
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
JANUARI 2015
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul:
“ANALISA VARIASI WAKTU PENCETAKAN BOLA PLASTIK
BERONGGA TERHADAP PENYUSUTAN DAN KETEBALAN PRODUK
PADA PROSES ROTATIONAL MOULDING”
Yang dibuat untuk memenuhi sebagian syarat memperoleh derajat
sarjana S1 pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Surakarta, sejauh yang saya ketahui bukan merupakan
tiruan atau duplikasi dari skripsi yang sudah dipublikasikan dan atau
pernah dipakai untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di lingkungan
Universitas Muhammadiyah Surakarta atau instansi manapun, kecuali
bagian yang sumber informasinya saya cantumkan sebagaimana
mestinya.
ii
HALAMAN PERSETUJUAN
Tugas Akhiryang berjudul “Analisa Variasi Waktu Pencetakan Bola
Plastik Berongga Terhadap Penyusutan Dan Ketebalan Produk Pada
Proses Rotational Moulding”, telah disetujui oleh Pembimbing dan telah
diterima untuk memenuhi sebagian persyaratan memperoleh derajat
sarjana S1 pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Surakarta.
Dipersiapkan oleh :
Nama
: JOKO NURBIYANTORO
NIM
: D200 080 066
Disetujui pada :
Hari
:
Tanggal
:
Mengetahui :
Pembimbing Utama
Pembimbing Pendamping
Bambang Waluyo F, ST, MT
Tri Widodo B R, ST., MSc., Ph. D.
iii
iv
v
MOTTO
“Anda tidak bisa mengubah orang lain, Anda harus menjadi
perubahan yang Anda harapkan dari orang lain”
(Mahatma Gandhi)
“Jangan pernah malu untuk maju, karena malu menjadikan kita
takkan pernah mengetahui dan memahami segala sesuatu hal akan
hidup ini”
(Joko Nurbiyantoro)
“Orang yang menuntut ilmu bearti menuntut rahmat, orang yang
menuntut ilmu bearti menjalankan rukun Islam dan Pahala yang
diberikan kepada sama dengan para Nabi”.
( HR. Dailani dari Anas R.A )
vi
ANALISA VARIASI WAKTU PENCETAKAN BOLA PLASTIK
BERONGGA TERHADAP PENYUSUTAN DAN KETEBALAN
PRODUK PADA PROSES ROTATIONAL MOULDING
Joko Nurbiyantoro, Bambang Waluyo F, Tri Widodo B R
Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta
Jl. A. Yani Tromol Pos I Pabelan, Surakarta
Email : joko_nur16@yahoo.com
ABSTRAKSI
Proses moulding merupakan proses utama dalam pembuatan
produk plastik dibanding dengan proses lainnya. Plastik dikenal sebagai
suatu bahan serbaguna dan ekonomis yang banyak digunakan untuk
berbagai macam produk. Hal ini dikarenakan kelebihan-kelebihan yang
dimiliki seperti mudah dibentuk, ringan, tidak mudah pecah, dan lain
sebagainya. Selain itu proses rotational moulding juga sangat membantu
untuk meminimalkan biaya produksi.
Pada penelitian ini proses pembuatan bola plastik berongga
dilakukan menggunakan bahan plastik jenis LDPE (low density
polyethylene) dengan menggunakan suhu 1100 secara konstan dengan
variasi waktu 25 menit, 30 menit dan 35 menit. Dalam penelitian itu
spesimen bola plastik berongga dilakukan pengukuran penyusutan
spesimen, pengukuran ketebalan spesimen dan mengetahui foto makro.
Dari hasil pengujian pengukuran penyusutan spesimen bola
plastik berongga didapat penyusutan terkecil pada waktu 35 menit
mengalami rata-rata penyusutan sebesar 1,97 %. Sedangkan penyusutan
terbesar terjadi pada waktu 25 menit mengalami rata-rata penyusutan
sebesar 2,29 %. Untuk pengujian ketebalan bola plastik berongga didapat
ketebalan terkecil pada waktu 35 menit mengalami rata-rata ketebalan
sebesar 5,19 mm. sedangkan ketebalan terbesar terjadi pada waktu 25
menit mengalami rata-rata ketebalan sebesar 5,11 mm. untuk pengujian
foto makro dapat ditarik kesimpulan pada waktu 25 menit terjadi tahapan
initial point contack, pada waktu 30 menit terjadi tahapan Early stage neck
growth (short time) atau pertumbuhan leher tahap awal, pada waktu 35
menit terjadi tahapan Late
stage neck growth (long time) atau
pertumbuhan leher tahap akhir.
Kata kunci : moulding, rotational moulding, penyusutan, ketebalan.
vii
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr. Wb
Puji syukur alhamdulillah penulis panjatkan kehadirat allah SWT
atas berkah dan rahmat-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan
penyusunan laporan penelitian.
Tugas Akhir yang berjudul “Analisa Variasi Waktu Pencetakan
Bola Plastik Berongga Terhadap Penyusutan Dan Ketebalan Produk
Pada Proses Rotational Moulding”dapat terselesaikan atas dukungan
dari beberapa pihak. Pada kesempatan ini, penulis dengan ketulusan dan
keikhlasan hati ingin menyampaikan rasa terimakasih yang sebesarbesarnya kepada :
1. Ir. Sri Sunarjono, MT., Ph.D,selaku dekan Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2. Tri Widodo B R, ST., MSc., Ph. D, selaku ketua jurusan Teknik
Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta dan
dosen pembimbing pendamping utama yang telah memberi arahan
dan
selalu
meluangkan
waktu
untuk
membimbing
dalam
penyusunan laporan tugas akhir ini..
3. Bambang W. Febriantoko, ST, MT, selaku dosen pembimbing
utama yang telah membimbing, mengarahkan dan memberi
petunjuk dalam penyusunan laporan tugas akhir ini.
4. Muh. Alfatih H, ST, MT, selaku dosen penguji yang telah
meluangkan waktu untuk memberikan bimbingan dan arahan
dalam tugas akhir ini.
5. Ir. H. Masyrukan, MT, selaku pembimbing akademik selama kuliah
di Universitas Muhammadiyah Surakarta.
6. Dosen jurusan teknik mesin serta staf tata usaha fakultas teknik
mesin universitas muhammadiyah surakarta.
7. Ayah dan ibu tercinta yang selalu berdo’a untuk saya, memberi
dukungan moril, semangat dan segalanya yang membantu untuk
viii
menyelesaikan kuliah selama di Universitas Muhammadiyah
Surakarta.
8. Heri Susanto, Mila Wulandari ST, dan keluarga besar yang telah
membiayai dan selalu mengarahkan selama saya kuliah ini.
9. Teman-teman pantie yang selalu menemani, membantu baik
secara lansung maupun tidak langsung dan selalu memberi
motivasi untuk melangkah dalam menyelesaikan laporan tugas
akhir ini
10. Bapak Yuli dan bapak Widodo yang telah membantu memperbaiki
mesin rotational moulding.
11. Choirunnisa Muslim dan Siti Rahmawati Muslim yang selalu
memberi semangat dan motivasi agar cepat menyelesaikan kuliah
di Universitas Muhammadiyah Surakarta.
12. Saya ucapkan terima kasih banyak kepada sahabat-sahabatku
teknik mesin universitas muhammadiyah surakarta yang tidak bisa
saya sebutkan satu per satu.mudah-mudahan kita selalu terjalin
silaturahmi. Aamiin.
Penulis menyadari bahwa dalam laporan ini masih jauh dari
sempurna. Oleh karena itu kritik dan saran yang bersifat
membangun dari pembaca akan penulis harapkan dengan senang
hati.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb.
ix
DAFTAR ISI
Halaman Judul ...............................................................................
Hal
i
Pernyataan Keaslian Skripsi .........................................................
ii
Halaman Persetujuan ....................................................................
iii
Halaman Pengesahan ....................................................................
iv
Lembar Soal Tugas Akhir ..............................................................
v
Lembar Motto .................................................................................
vi
Abstrak ...........................................................................................
vii
Kata Pengantar...............................................................................
viii
Daftar Isi .........................................................................................
x
Daftar Gambar ................................................................................
xiii
Daftar Tabel ....................................................................................
xv
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ......................................................................
1
1.2 Tujuan Penelitian ...................................................................
3
1.3 Batasan masalah ..................................................................
4
1.4 Manfaat penelitian ................................................................
5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Tinjauan Pustaka ...................................................................
7
2.2 Landasan Teori ....................................................................
9
2.2.1 Mesin rotational moulding ............................................
9
2.2.1.1. Proses pencetakan ..........................................
11
2.2.1.2. Proses rotational moulding...............................
12
2.2.1.3. Keuntunganrotational moulding .......................
13
2.2.1.4 Kelemahan rotational moulding .........................
14
2.2.2 Persyaratan bahan........................................................
15
2.2.3 Plastik ...........................................................................
16
2.2.3.1 Bahan thermoplastic .........................................
17
2.2.3.2 Bahan thermosetting .........................................
20
x
2.2.3.3 Bahan elastomer ...............................................
22
2.2.3.4 Keuntungan plastik ...........................................
22
2.2.3.5 Kerugian plastik ................................................
23
2.2.4 Pemanasan (heating)....................................................
23
2.2.5 Pendinginan(cooling) ....................................................
25
2.2.6 Proses monitor ..............................................................
26
2.2.7 Sensor suhu infrared.....................................................
27
2.2.8 Ketebalan produk .........................................................
28
2.2.9 Cacat penyusutan (Shrinkage).....................................
29
2.2.10Sintering ......................................................................
33
2.2.10.1 Mekanisme sintering .......................................
37
2.2.11 Speed ratio .................................................................
38
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Diagram alir penelitian ...........................................................
40
3.2 Penguraian Diagram Alir .......................................................
41
3.3 Tempat penelitian lapangan .................................................
41
3.4 Bahan yang digunakan ..........................................................
42
3.4.1 Keuntungan LDPE .......................................................
42
3.4.2 Sifat-sifat LDPE............................................................
42
3.5 Mesin rotational moulding......................................................
43
3.5.1 Spesifikasi mesin rotational moulding...........................
43
3.6 Dimensi mould (cetakan) .......................................................
45
3.7 Diagram waktu siklus (cycle time) ........................................
47
3.8 Peralatan pendukung ...........................................................
47
3.9 Diagram alir proses pembuatan spesimen ...........................
54
3.10 Prosedur pembuatan ..........................................................
55
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Analisa penyusutan(shrinkage) ............................................
57
4.1.1 Penyusutan waktu 25 menit .........................................
57
4.1.2 Penyusutan waktu 30 menit .........................................
59
xi
4.1.3 Penyusutan waktu 35 menit .........................................
60
4.1.4 Penyusutan waktu 25 menit, 30 menit dan 35 menit .....
61
4.2 Analisa data pengukuran ketebalan bola ................................
63
4.2.1 Variasi waktu proses 25 menit ......................................
63
4.2.2 Variasi waktu proses 30 menit ......................................
65
4.2.3 Variasi waktu proses 35 menit ......................................
67
4.2.4 Histogram ketebalan waktu proses 25, 30 dan 35 menit
69
4.3 Foto struktur makro ................................................................
70
4.3.1 Waktu 25 menit .............................................................
70
4.3.2 Waktu 30 menit .............................................................
71
4.3.3 Waktu 35 menit .............................................................
72
4.4 Speed ratio ..............................................................................
73
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan ..............................................................................
74
5.2 Saran .......................................................................................
74
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Proses pencetakan mesin rotational moulding .............
11
Gambar 2.2Mesin rotational moulding .............................................
11
Gambar 2.3 Plastik thermoplastic ....................................................
17
Gambar 2.4 Plastik thermosetting ....................................................
21
Gambar 2.5 Skema garis lengkung tahapan sintering .....................
29
Gambar 2.6Model 2 partikel .............................................................
31
Gambar 2.7Model tahapan menengah ............................................
32
Gambar 2.8Model tahapan akhir......................................................
32
Gambar 2.9 Proses pemadatan sintering ........................................
34
Gambar 2.10Tahap pertama proses sintering..................................
35
Gambar 2.11Tahap kedua proses sintering .....................................
36
Gambar 2.12Tahap ketiga proses sintering .....................................
36
Gambar 2.13Pertumbuhan ikatan antar partikel................................
Gambar 2.14Pemodelan partikel.....................................................
37
38
Gambar 3.1 Diagram alir penelitianrotational moulding.................... 40
Gambar 3.2 Biji plastik LDPE...........................................................
43
Gambar 3.3 Instalasi mesin rotational moulding................................
44
Gambar 3.4 Desain cetakan prosesrotational moulding ..................
46
Gambar 3.5 Mould yang digunakan rotational moulding ..................
46
Gambar 3.6 Waktu siklus .................................................................
47
Gambar 3.7 Baut M10 ......................................................................
47
Gambar 3.8Mould ...........................................................................
48
Gambar 3.9 Kaliper ..........................................................................
48
Gambar 3.10 Thermocontrol ............................................................
49
Gambar 3.11 Infrared thermometer .................................................
49
Gambar 3.12 Stop watch .................................................................
50
Gambar 3.13 Timbangan digital .......................................................
50
Gambar 3.14 Kunci pas ...................................................................
51
Gambar 3.15 Heater ........................................................................
51
Gambar 3.16 Motor listrik .................................................................
52
xiii
Gambar 3.17 Reduser .....................................................................
52
Gambar 3.18 Digital tachometer ......................................................
53
Gambar 3.19 Ember ........................................................................
53
Gambar 3.20 Diagram alir proses pembuatan spesimen .................
54
Gambar 3.21 Pandangan isometrik mesin rotational moulding ........
56
Gambar 4.1 Cara pengukuran penyusutan ......................................
57
Gambar 4.2 Histogram rata-rata penyusutan pada variasi 25 menit
58
Gambar 4.3 Histogramrata-rata penyusutan pada variasi 30 menit .
59
Gambar 4.4 Histogram rata-rata penyusutan pada variasi 35 menit
61
Gambar 4.5 Histogram rata-rata penyusutan pada variasi 25 menit, 30
menit dan 35 menit .......................................................
61
Gambar 4.6 Pengukuran ketebalan .................................................
63
Gambar 4.7 Grafik pengukuran ketebalan bola 1 ............................
63
Gambar 4.8 Produk yang dihasilkan waktu proses 25 menit dengan
diameter spesimen 60 mm..........................................
64
Gambar 4.9 Histogram rata-rata ketebalan waktu proses 25 menit .
64
Gambar 4.10 Grafik pengukuran ketebalan bola 1 ..........................
65
Gambar 4.11Produk yang dihasilkan waktu proses 30 menit dengan
diameter spesimen 60 mm..........................................
66
Gambar 4.12 Histogram rata-rata ketebalan waktu proses 30 menit
66
Gambar 4.13 Grafik pengukuran ketebalan bola 1 ..........................
67
Gambar 4,14 Spesimen variasi waktu proses 35 menit ...................
67
Gambar 4.15 Produk yang dihasilkan waktu proses 35 menit dengan
diameter spesimen 60 mm..........................................
68
Gambar 4.16 Histogram rata-rata ketebalan bola dengan variasi waktu
proses 25 menit, 30 menit dan 35 menit .....................
69
Gambar 4.17Foto makro waktu proses 25 menit .............................
70
Gambar 4.18 Foto makro waktu proses 30 menit ............................
71
Gambar 4.19 Foto makro waktu proses 35 menit ............................
72
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1Melting point thermoplastic ...............................................
17
Tabel 2.2Melting point Thermosetting ..............................................
21
Tabel 2.3Nilai penyusutan spesimen ...............................................
33
Tabel 3.1 Spesifikasi polymer LDPE. ...............................................
43
Tabel 4.1 Data rata-rata penyusutan pada variasi waktu 25 menit. .
58
Tabel 4.2 Data rata-rata penyusutan pada variasi waktu 30 menit ..
59
Tabel 4.3 Data rata-rata penyusutan pada variasi waktu 35 menit ..
60
Tabel 4.4 Data rata-rata ketebalan pada variasi 25 menit ...............
64
Tabel 4.5 Data rata-rata ketebalan pada variasi 30 menit ...............
65
Tabel 4.6 Data rata-rata ketebalan pada variasi 35 menit ...............
67
xv
ANALISA VARIASI WAKTU PENCETAKAN BOLA
PLASTIK BERONGGA TERHADAP PENYUSUTAN
DAN KETEBALAN PRODUK PADA PROSES
ROTATIONAL MOULDING
Diajukan Sebagai Syarat Menyelesaikan Program Studi Strata Satu
Pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Disusun Oleh:
JOKO NURBIYANTORO
NIM : D200 080 066
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
JANUARI 2015
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul:
“ANALISA VARIASI WAKTU PENCETAKAN BOLA PLASTIK
BERONGGA TERHADAP PENYUSUTAN DAN KETEBALAN PRODUK
PADA PROSES ROTATIONAL MOULDING”
Yang dibuat untuk memenuhi sebagian syarat memperoleh derajat
sarjana S1 pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Surakarta, sejauh yang saya ketahui bukan merupakan
tiruan atau duplikasi dari skripsi yang sudah dipublikasikan dan atau
pernah dipakai untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di lingkungan
Universitas Muhammadiyah Surakarta atau instansi manapun, kecuali
bagian yang sumber informasinya saya cantumkan sebagaimana
mestinya.
ii
HALAMAN PERSETUJUAN
Tugas Akhiryang berjudul “Analisa Variasi Waktu Pencetakan Bola
Plastik Berongga Terhadap Penyusutan Dan Ketebalan Produk Pada
Proses Rotational Moulding”, telah disetujui oleh Pembimbing dan telah
diterima untuk memenuhi sebagian persyaratan memperoleh derajat
sarjana S1 pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Surakarta.
Dipersiapkan oleh :
Nama
: JOKO NURBIYANTORO
NIM
: D200 080 066
Disetujui pada :
Hari
:
Tanggal
:
Mengetahui :
Pembimbing Utama
Pembimbing Pendamping
Bambang Waluyo F, ST, MT
Tri Widodo B R, ST., MSc., Ph. D.
iii
iv
v
MOTTO
“Anda tidak bisa mengubah orang lain, Anda harus menjadi
perubahan yang Anda harapkan dari orang lain”
(Mahatma Gandhi)
“Jangan pernah malu untuk maju, karena malu menjadikan kita
takkan pernah mengetahui dan memahami segala sesuatu hal akan
hidup ini”
(Joko Nurbiyantoro)
“Orang yang menuntut ilmu bearti menuntut rahmat, orang yang
menuntut ilmu bearti menjalankan rukun Islam dan Pahala yang
diberikan kepada sama dengan para Nabi”.
( HR. Dailani dari Anas R.A )
vi
ANALISA VARIASI WAKTU PENCETAKAN BOLA PLASTIK
BERONGGA TERHADAP PENYUSUTAN DAN KETEBALAN
PRODUK PADA PROSES ROTATIONAL MOULDING
Joko Nurbiyantoro, Bambang Waluyo F, Tri Widodo B R
Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta
Jl. A. Yani Tromol Pos I Pabelan, Surakarta
Email : joko_nur16@yahoo.com
ABSTRAKSI
Proses moulding merupakan proses utama dalam pembuatan
produk plastik dibanding dengan proses lainnya. Plastik dikenal sebagai
suatu bahan serbaguna dan ekonomis yang banyak digunakan untuk
berbagai macam produk. Hal ini dikarenakan kelebihan-kelebihan yang
dimiliki seperti mudah dibentuk, ringan, tidak mudah pecah, dan lain
sebagainya. Selain itu proses rotational moulding juga sangat membantu
untuk meminimalkan biaya produksi.
Pada penelitian ini proses pembuatan bola plastik berongga
dilakukan menggunakan bahan plastik jenis LDPE (low density
polyethylene) dengan menggunakan suhu 1100 secara konstan dengan
variasi waktu 25 menit, 30 menit dan 35 menit. Dalam penelitian itu
spesimen bola plastik berongga dilakukan pengukuran penyusutan
spesimen, pengukuran ketebalan spesimen dan mengetahui foto makro.
Dari hasil pengujian pengukuran penyusutan spesimen bola
plastik berongga didapat penyusutan terkecil pada waktu 35 menit
mengalami rata-rata penyusutan sebesar 1,97 %. Sedangkan penyusutan
terbesar terjadi pada waktu 25 menit mengalami rata-rata penyusutan
sebesar 2,29 %. Untuk pengujian ketebalan bola plastik berongga didapat
ketebalan terkecil pada waktu 35 menit mengalami rata-rata ketebalan
sebesar 5,19 mm. sedangkan ketebalan terbesar terjadi pada waktu 25
menit mengalami rata-rata ketebalan sebesar 5,11 mm. untuk pengujian
foto makro dapat ditarik kesimpulan pada waktu 25 menit terjadi tahapan
initial point contack, pada waktu 30 menit terjadi tahapan Early stage neck
growth (short time) atau pertumbuhan leher tahap awal, pada waktu 35
menit terjadi tahapan Late
stage neck growth (long time) atau
pertumbuhan leher tahap akhir.
Kata kunci : moulding, rotational moulding, penyusutan, ketebalan.
vii
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr. Wb
Puji syukur alhamdulillah penulis panjatkan kehadirat allah SWT
atas berkah dan rahmat-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan
penyusunan laporan penelitian.
Tugas Akhir yang berjudul “Analisa Variasi Waktu Pencetakan
Bola Plastik Berongga Terhadap Penyusutan Dan Ketebalan Produk
Pada Proses Rotational Moulding”dapat terselesaikan atas dukungan
dari beberapa pihak. Pada kesempatan ini, penulis dengan ketulusan dan
keikhlasan hati ingin menyampaikan rasa terimakasih yang sebesarbesarnya kepada :
1. Ir. Sri Sunarjono, MT., Ph.D,selaku dekan Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2. Tri Widodo B R, ST., MSc., Ph. D, selaku ketua jurusan Teknik
Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta dan
dosen pembimbing pendamping utama yang telah memberi arahan
dan
selalu
meluangkan
waktu
untuk
membimbing
dalam
penyusunan laporan tugas akhir ini..
3. Bambang W. Febriantoko, ST, MT, selaku dosen pembimbing
utama yang telah membimbing, mengarahkan dan memberi
petunjuk dalam penyusunan laporan tugas akhir ini.
4. Muh. Alfatih H, ST, MT, selaku dosen penguji yang telah
meluangkan waktu untuk memberikan bimbingan dan arahan
dalam tugas akhir ini.
5. Ir. H. Masyrukan, MT, selaku pembimbing akademik selama kuliah
di Universitas Muhammadiyah Surakarta.
6. Dosen jurusan teknik mesin serta staf tata usaha fakultas teknik
mesin universitas muhammadiyah surakarta.
7. Ayah dan ibu tercinta yang selalu berdo’a untuk saya, memberi
dukungan moril, semangat dan segalanya yang membantu untuk
viii
menyelesaikan kuliah selama di Universitas Muhammadiyah
Surakarta.
8. Heri Susanto, Mila Wulandari ST, dan keluarga besar yang telah
membiayai dan selalu mengarahkan selama saya kuliah ini.
9. Teman-teman pantie yang selalu menemani, membantu baik
secara lansung maupun tidak langsung dan selalu memberi
motivasi untuk melangkah dalam menyelesaikan laporan tugas
akhir ini
10. Bapak Yuli dan bapak Widodo yang telah membantu memperbaiki
mesin rotational moulding.
11. Choirunnisa Muslim dan Siti Rahmawati Muslim yang selalu
memberi semangat dan motivasi agar cepat menyelesaikan kuliah
di Universitas Muhammadiyah Surakarta.
12. Saya ucapkan terima kasih banyak kepada sahabat-sahabatku
teknik mesin universitas muhammadiyah surakarta yang tidak bisa
saya sebutkan satu per satu.mudah-mudahan kita selalu terjalin
silaturahmi. Aamiin.
Penulis menyadari bahwa dalam laporan ini masih jauh dari
sempurna. Oleh karena itu kritik dan saran yang bersifat
membangun dari pembaca akan penulis harapkan dengan senang
hati.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb.
ix
DAFTAR ISI
Halaman Judul ...............................................................................
Hal
i
Pernyataan Keaslian Skripsi .........................................................
ii
Halaman Persetujuan ....................................................................
iii
Halaman Pengesahan ....................................................................
iv
Lembar Soal Tugas Akhir ..............................................................
v
Lembar Motto .................................................................................
vi
Abstrak ...........................................................................................
vii
Kata Pengantar...............................................................................
viii
Daftar Isi .........................................................................................
x
Daftar Gambar ................................................................................
xiii
Daftar Tabel ....................................................................................
xv
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ......................................................................
1
1.2 Tujuan Penelitian ...................................................................
3
1.3 Batasan masalah ..................................................................
4
1.4 Manfaat penelitian ................................................................
5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Tinjauan Pustaka ...................................................................
7
2.2 Landasan Teori ....................................................................
9
2.2.1 Mesin rotational moulding ............................................
9
2.2.1.1. Proses pencetakan ..........................................
11
2.2.1.2. Proses rotational moulding...............................
12
2.2.1.3. Keuntunganrotational moulding .......................
13
2.2.1.4 Kelemahan rotational moulding .........................
14
2.2.2 Persyaratan bahan........................................................
15
2.2.3 Plastik ...........................................................................
16
2.2.3.1 Bahan thermoplastic .........................................
17
2.2.3.2 Bahan thermosetting .........................................
20
x
2.2.3.3 Bahan elastomer ...............................................
22
2.2.3.4 Keuntungan plastik ...........................................
22
2.2.3.5 Kerugian plastik ................................................
23
2.2.4 Pemanasan (heating)....................................................
23
2.2.5 Pendinginan(cooling) ....................................................
25
2.2.6 Proses monitor ..............................................................
26
2.2.7 Sensor suhu infrared.....................................................
27
2.2.8 Ketebalan produk .........................................................
28
2.2.9 Cacat penyusutan (Shrinkage).....................................
29
2.2.10Sintering ......................................................................
33
2.2.10.1 Mekanisme sintering .......................................
37
2.2.11 Speed ratio .................................................................
38
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Diagram alir penelitian ...........................................................
40
3.2 Penguraian Diagram Alir .......................................................
41
3.3 Tempat penelitian lapangan .................................................
41
3.4 Bahan yang digunakan ..........................................................
42
3.4.1 Keuntungan LDPE .......................................................
42
3.4.2 Sifat-sifat LDPE............................................................
42
3.5 Mesin rotational moulding......................................................
43
3.5.1 Spesifikasi mesin rotational moulding...........................
43
3.6 Dimensi mould (cetakan) .......................................................
45
3.7 Diagram waktu siklus (cycle time) ........................................
47
3.8 Peralatan pendukung ...........................................................
47
3.9 Diagram alir proses pembuatan spesimen ...........................
54
3.10 Prosedur pembuatan ..........................................................
55
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Analisa penyusutan(shrinkage) ............................................
57
4.1.1 Penyusutan waktu 25 menit .........................................
57
4.1.2 Penyusutan waktu 30 menit .........................................
59
xi
4.1.3 Penyusutan waktu 35 menit .........................................
60
4.1.4 Penyusutan waktu 25 menit, 30 menit dan 35 menit .....
61
4.2 Analisa data pengukuran ketebalan bola ................................
63
4.2.1 Variasi waktu proses 25 menit ......................................
63
4.2.2 Variasi waktu proses 30 menit ......................................
65
4.2.3 Variasi waktu proses 35 menit ......................................
67
4.2.4 Histogram ketebalan waktu proses 25, 30 dan 35 menit
69
4.3 Foto struktur makro ................................................................
70
4.3.1 Waktu 25 menit .............................................................
70
4.3.2 Waktu 30 menit .............................................................
71
4.3.3 Waktu 35 menit .............................................................
72
4.4 Speed ratio ..............................................................................
73
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan ..............................................................................
74
5.2 Saran .......................................................................................
74
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Proses pencetakan mesin rotational moulding .............
11
Gambar 2.2Mesin rotational moulding .............................................
11
Gambar 2.3 Plastik thermoplastic ....................................................
17
Gambar 2.4 Plastik thermosetting ....................................................
21
Gambar 2.5 Skema garis lengkung tahapan sintering .....................
29
Gambar 2.6Model 2 partikel .............................................................
31
Gambar 2.7Model tahapan menengah ............................................
32
Gambar 2.8Model tahapan akhir......................................................
32
Gambar 2.9 Proses pemadatan sintering ........................................
34
Gambar 2.10Tahap pertama proses sintering..................................
35
Gambar 2.11Tahap kedua proses sintering .....................................
36
Gambar 2.12Tahap ketiga proses sintering .....................................
36
Gambar 2.13Pertumbuhan ikatan antar partikel................................
Gambar 2.14Pemodelan partikel.....................................................
37
38
Gambar 3.1 Diagram alir penelitianrotational moulding.................... 40
Gambar 3.2 Biji plastik LDPE...........................................................
43
Gambar 3.3 Instalasi mesin rotational moulding................................
44
Gambar 3.4 Desain cetakan prosesrotational moulding ..................
46
Gambar 3.5 Mould yang digunakan rotational moulding ..................
46
Gambar 3.6 Waktu siklus .................................................................
47
Gambar 3.7 Baut M10 ......................................................................
47
Gambar 3.8Mould ...........................................................................
48
Gambar 3.9 Kaliper ..........................................................................
48
Gambar 3.10 Thermocontrol ............................................................
49
Gambar 3.11 Infrared thermometer .................................................
49
Gambar 3.12 Stop watch .................................................................
50
Gambar 3.13 Timbangan digital .......................................................
50
Gambar 3.14 Kunci pas ...................................................................
51
Gambar 3.15 Heater ........................................................................
51
Gambar 3.16 Motor listrik .................................................................
52
xiii
Gambar 3.17 Reduser .....................................................................
52
Gambar 3.18 Digital tachometer ......................................................
53
Gambar 3.19 Ember ........................................................................
53
Gambar 3.20 Diagram alir proses pembuatan spesimen .................
54
Gambar 3.21 Pandangan isometrik mesin rotational moulding ........
56
Gambar 4.1 Cara pengukuran penyusutan ......................................
57
Gambar 4.2 Histogram rata-rata penyusutan pada variasi 25 menit
58
Gambar 4.3 Histogramrata-rata penyusutan pada variasi 30 menit .
59
Gambar 4.4 Histogram rata-rata penyusutan pada variasi 35 menit
61
Gambar 4.5 Histogram rata-rata penyusutan pada variasi 25 menit, 30
menit dan 35 menit .......................................................
61
Gambar 4.6 Pengukuran ketebalan .................................................
63
Gambar 4.7 Grafik pengukuran ketebalan bola 1 ............................
63
Gambar 4.8 Produk yang dihasilkan waktu proses 25 menit dengan
diameter spesimen 60 mm..........................................
64
Gambar 4.9 Histogram rata-rata ketebalan waktu proses 25 menit .
64
Gambar 4.10 Grafik pengukuran ketebalan bola 1 ..........................
65
Gambar 4.11Produk yang dihasilkan waktu proses 30 menit dengan
diameter spesimen 60 mm..........................................
66
Gambar 4.12 Histogram rata-rata ketebalan waktu proses 30 menit
66
Gambar 4.13 Grafik pengukuran ketebalan bola 1 ..........................
67
Gambar 4,14 Spesimen variasi waktu proses 35 menit ...................
67
Gambar 4.15 Produk yang dihasilkan waktu proses 35 menit dengan
diameter spesimen 60 mm..........................................
68
Gambar 4.16 Histogram rata-rata ketebalan bola dengan variasi waktu
proses 25 menit, 30 menit dan 35 menit .....................
69
Gambar 4.17Foto makro waktu proses 25 menit .............................
70
Gambar 4.18 Foto makro waktu proses 30 menit ............................
71
Gambar 4.19 Foto makro waktu proses 35 menit ............................
72
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1Melting point thermoplastic ...............................................
17
Tabel 2.2Melting point Thermosetting ..............................................
21
Tabel 2.3Nilai penyusutan spesimen ...............................................
33
Tabel 3.1 Spesifikasi polymer LDPE. ...............................................
43
Tabel 4.1 Data rata-rata penyusutan pada variasi waktu 25 menit. .
58
Tabel 4.2 Data rata-rata penyusutan pada variasi waktu 30 menit ..
59
Tabel 4.3 Data rata-rata penyusutan pada variasi waktu 35 menit ..
60
Tabel 4.4 Data rata-rata ketebalan pada variasi 25 menit ...............
64
Tabel 4.5 Data rata-rata ketebalan pada variasi 30 menit ...............
65
Tabel 4.6 Data rata-rata ketebalan pada variasi 35 menit ...............
67
xv