Studi Sifat Mekanik Campuran Debu Vulkanik Sinabung (Dvs), Polyethylene (Pe), Dan Polypropylene (Pp) Menggunakan Mesin Mixer
ABSTRAK
Mesin mixer merupakan peralatan yang sangat penting yang digunakan pada
proses percampuran dua atau lebih material dalam suatu industri yang berbahan
dasar thermoplastik dan serbuk (powder). Proses percampuran dimaksudkan untuk
mendapatkan suatu campuraan yang homogen dari beberapa jenis material.
Sampai saat ini mesin mixer untuk mencampur bahan-bahan thermoplastik dan
serbuk belum tersedia di laboratorium Teknik Mesin Fakultas Teknik USU
sedangkan kegunaannya mutlak diperlukan untuk penelitian-penelitian mahasiswa
S1, S2 dan S3. Penelitian ini bertujuan untuk melihat pengaruh variasi komposisi,
dan kecepatan putaran mixer terhadap kehomogenan dan sifat mekanis campuran
Polypropylene (PP), Polyethylene (PE) dan Debu Vulkanik Sinabung (DVS). Hal
inilah yang mendasari sehingga penulis melakukan penelitian studi sifat mekanik
terhadap campuran PP, PE, DVS pada proses mixing. Pengujian dilakukan
menggunakan mikroskop optik dan photo makro untuk melihat kehomogenan
campuran dan pengujian tarik untuk melihat kekuatan campuran. Pengujian juga
dilakukan dengan simulasi moldflow adviser untuk membandingkan proses fill
time dan air traps dengan proses manual hidrolic hot press. Hasil pengujian mesin
diperoleh bahwa mesin mixer dapat dioperasikan dengan variasi putaran 52, 100 ,
144 rpm dan temperatur 1600c, 1700c, 1800c. Hasil uji tarik variasi komposisi I :
PP 38% ,PE 60% dan DVS 2% pada putaran 144 rpm, dan temperatur 1700C
diperoleh nilai tegangan tarik yang paling optimum sebesar 16,08 N/mm2.
Sedangkan pada variasi komposisi II : PP 10% , PE 20% dan DVS 70% pada
putaran 144 rpm, dan temperatur 1700c diperoleh tegangan tarik yang paling
optimum sebesar 15,85 N/mm2. Setelah didapatkan nilai tegangan tarik yang
paling optimum, maka dapat disimpulkan hasil pencampuran variasi komposisi
PE, PP, dan DVS mengalami peningkatan dibandingkan dengan PE murni yang
mempunyai nilai tegangan tarik sebesar 13 N/mm2. Hasil simulasi moldflow
adviser pada proses fill time selama 6 detik sedangkan pada proses manual
hidrolic hot press waktu yang dicapai selama 10 detik. Dan pada simulasi air traps
terjadi pada ujung bagian bawah sampel sedangkan pada manual hidrolic hot press
terjadi pada bagian leher, tengah, dan ujung sampel.
Kata kunci : Mixer, Temperatur, Putaran, Polypropylene, Polyethylene, Debu
Vulkanik Sinabung, Moldflow Adviser
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
Mixer is a very important equipment used on process of mixing two or more
materials for industrial-based thermoplastics and powder (powder). Mixing
process is intended to obtain a homogeneous mixing of several types of material.
Until now the machine mixer for mixing thermoplastic materials and powders has
yet available in the laboratory of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering
USU while its needed is absolutely necessary for research students of graduate
and part graduate. This research aimed to examine the effect of variations in the
composition and rotation speed of the mixer to mix homogeneity and mechanical
properties of a mixture of polypropylene (PP) , Polyethylene (PE) and Volcanic
Ash Sinabung (DVS) . It is the background to the study authors conducted a study
of mechanical properties of the mixture of PP, PE, DVS in the mixing process.
Tests carried out using an optical microscope and a macro photo to see the
homogeneity of the mixture and the tensile test to see the strength of the mixture.
Tests were also conducted with adviser moldflow simulation to compare the fill
time and air traps with manual processes hidrolic hot press The test results
showed that the machine homemade mixer machine can be operated with a variety
of speed 52, 100, 144 rpm and a temperature of 1600c, 1700c, 1800c. The results of
tensile test variation composition I: PP 38%, PE 60% and DVS 2% on speed 144
rpm, and a temperature of 1700c obtained value most optimum tension of 16.08
N/mm2. While the variation of composition II: PP 10%, PE 20% and DVS 70% on
speed 144 rpm, and the temperature of 1700c obtained optimum tension of 15.85
N/mm2. Having obtained the tensile stress value most optimum, finally the
conclusion result of mixing variations in the composition of PE, PP, and DVS
increased compared to pure PE which has a value of tensile stress of 13 N/mm2.
Moldflow simulation results adviser on the fill time for 6 seconds while the
manual process hidrolic hot press time achieved for 10 seconds. And the
simulation of air traps occur at the lower end of the sample while in the hot press
manual hidrolic occur on the neck, middle, and end of the sample.
Keywords: Mixer, Temperature, Speed, Polypropylene, Polyethylene, Volcanic
Ash Sinabung, Moldflow Adviser.
Universitas Sumatera Utara
Mesin mixer merupakan peralatan yang sangat penting yang digunakan pada
proses percampuran dua atau lebih material dalam suatu industri yang berbahan
dasar thermoplastik dan serbuk (powder). Proses percampuran dimaksudkan untuk
mendapatkan suatu campuraan yang homogen dari beberapa jenis material.
Sampai saat ini mesin mixer untuk mencampur bahan-bahan thermoplastik dan
serbuk belum tersedia di laboratorium Teknik Mesin Fakultas Teknik USU
sedangkan kegunaannya mutlak diperlukan untuk penelitian-penelitian mahasiswa
S1, S2 dan S3. Penelitian ini bertujuan untuk melihat pengaruh variasi komposisi,
dan kecepatan putaran mixer terhadap kehomogenan dan sifat mekanis campuran
Polypropylene (PP), Polyethylene (PE) dan Debu Vulkanik Sinabung (DVS). Hal
inilah yang mendasari sehingga penulis melakukan penelitian studi sifat mekanik
terhadap campuran PP, PE, DVS pada proses mixing. Pengujian dilakukan
menggunakan mikroskop optik dan photo makro untuk melihat kehomogenan
campuran dan pengujian tarik untuk melihat kekuatan campuran. Pengujian juga
dilakukan dengan simulasi moldflow adviser untuk membandingkan proses fill
time dan air traps dengan proses manual hidrolic hot press. Hasil pengujian mesin
diperoleh bahwa mesin mixer dapat dioperasikan dengan variasi putaran 52, 100 ,
144 rpm dan temperatur 1600c, 1700c, 1800c. Hasil uji tarik variasi komposisi I :
PP 38% ,PE 60% dan DVS 2% pada putaran 144 rpm, dan temperatur 1700C
diperoleh nilai tegangan tarik yang paling optimum sebesar 16,08 N/mm2.
Sedangkan pada variasi komposisi II : PP 10% , PE 20% dan DVS 70% pada
putaran 144 rpm, dan temperatur 1700c diperoleh tegangan tarik yang paling
optimum sebesar 15,85 N/mm2. Setelah didapatkan nilai tegangan tarik yang
paling optimum, maka dapat disimpulkan hasil pencampuran variasi komposisi
PE, PP, dan DVS mengalami peningkatan dibandingkan dengan PE murni yang
mempunyai nilai tegangan tarik sebesar 13 N/mm2. Hasil simulasi moldflow
adviser pada proses fill time selama 6 detik sedangkan pada proses manual
hidrolic hot press waktu yang dicapai selama 10 detik. Dan pada simulasi air traps
terjadi pada ujung bagian bawah sampel sedangkan pada manual hidrolic hot press
terjadi pada bagian leher, tengah, dan ujung sampel.
Kata kunci : Mixer, Temperatur, Putaran, Polypropylene, Polyethylene, Debu
Vulkanik Sinabung, Moldflow Adviser
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
Mixer is a very important equipment used on process of mixing two or more
materials for industrial-based thermoplastics and powder (powder). Mixing
process is intended to obtain a homogeneous mixing of several types of material.
Until now the machine mixer for mixing thermoplastic materials and powders has
yet available in the laboratory of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering
USU while its needed is absolutely necessary for research students of graduate
and part graduate. This research aimed to examine the effect of variations in the
composition and rotation speed of the mixer to mix homogeneity and mechanical
properties of a mixture of polypropylene (PP) , Polyethylene (PE) and Volcanic
Ash Sinabung (DVS) . It is the background to the study authors conducted a study
of mechanical properties of the mixture of PP, PE, DVS in the mixing process.
Tests carried out using an optical microscope and a macro photo to see the
homogeneity of the mixture and the tensile test to see the strength of the mixture.
Tests were also conducted with adviser moldflow simulation to compare the fill
time and air traps with manual processes hidrolic hot press The test results
showed that the machine homemade mixer machine can be operated with a variety
of speed 52, 100, 144 rpm and a temperature of 1600c, 1700c, 1800c. The results of
tensile test variation composition I: PP 38%, PE 60% and DVS 2% on speed 144
rpm, and a temperature of 1700c obtained value most optimum tension of 16.08
N/mm2. While the variation of composition II: PP 10%, PE 20% and DVS 70% on
speed 144 rpm, and the temperature of 1700c obtained optimum tension of 15.85
N/mm2. Having obtained the tensile stress value most optimum, finally the
conclusion result of mixing variations in the composition of PE, PP, and DVS
increased compared to pure PE which has a value of tensile stress of 13 N/mm2.
Moldflow simulation results adviser on the fill time for 6 seconds while the
manual process hidrolic hot press time achieved for 10 seconds. And the
simulation of air traps occur at the lower end of the sample while in the hot press
manual hidrolic occur on the neck, middle, and end of the sample.
Keywords: Mixer, Temperature, Speed, Polypropylene, Polyethylene, Volcanic
Ash Sinabung, Moldflow Adviser.
Universitas Sumatera Utara