TUGAS AKHIR Studi Perbedaan Penggunaan Resin Epoxy Dan Resin Polyester Sebagai Bahan Pembuatan Bola Pada Proses Rotational Molding.
TUGAS AKHIR
STUDI PERBEDAAN PENGGUNAAN RESIN
EPOXY DAN RESIN POLYESTER SEBAGAI
BAHAN PEMBUATAN BOLA PADA PROSES
ROTATIONAL MOLDING
Disusun Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar Sarjana Teknik
Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Disusun :
ABID NUR FAJRI
NIM : D 200 050 168
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2011
PERNYATAAN KEASLIAN
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa tugas akhir dengan
judul:
Studi Perbedaan Penggunaan Resin Epoxy Dan Resin Polyester
Sebagai Bahan Pembuatan Bola Pada Proses Rotational Molding
Yang dibuat untuk memenuhi sebagai syarat untuk memperoleh gelar
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.
Surakarta, 24 Oktober 2011
Yang menyatakan,
Penulis
HALAMAN PERSETUJUAN
Tugas Akhir berjudul ”Studi Perbedaan Penggunaan Resin Epoxy Dan
Resin Polyester Sebagai Bahan Pembuatan Bola Pada Proses
Rotational Molding”, telah disetujui oleh Pembimbing dan ditulis untuk
memenuhi sebagian persyaratan memperoleh derajat sarjana S1 pada
Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah
Surakarta.
Dipersiapkan oleh :
Nama
: ABID NUR FAJRI
Nim
: D200 050 168
Disetujui pada
Hari
:…………………
Tanggal
:…………………
Pembimbing Utama
Pembimbing Pendamping
(Bambang Waluyo F., ST, MT)
(Ir. H. Masyrukan, MT )
HALAMAN PENGESAHAN
Tugas Akhir berjudul ”Studi Perbedaan Penggunaan Resin Epoxy Dan
Resin Polyester Sebagai Bahan Pembuatan Bola Pada Proses
Rotational Molding”, telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji dan
telah dinyatakan sah untuk memenuhi sebagai syarat memperoleh derajat
sarjana S1 pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Surakarta.
Dipersiapkan oleh :
Nama
: ABID NUR FAJRI
Nim
: D200 050 168
Disahkan pada
Hari
:…………………
Tanggal
:…………………
Tim Penguji :
Ketua
: Bambang Waluyo F, ST, MT
.....................
Anggota 1
: Ir. H. Masyrukan, MT
.....................
Anggota 2
: Ir. Pramuko Ilmu P, MT
.....................
Mengetahui,
Dekan
(Ir.Agus Riyanto, MT)
Ketua Jurusan,
(Ir. Sartono Putro, MT)
M OTTO
Allah t idak membebani seseorang melainkan sesuai dengan kesan ggupannya
(Al-Baqarah : 286)
Lat ihlah diri Anda untuk beramal, dari hal-hal yang kecil dan kemudian kehal-hal yang
besar
(Epictet us)
The World is Enough for ALL people, But not Enough for One greedy person
(M ahatma Gandhi )
Open Source Empire, 5% Pleasure, 50% Pain and a 100 reason t o Rem ember The
Name
(Red1.org)
STUDI PERBEDAAN PENGGUNAAN RESIN EPOXY DAN POLYESTER
SEBAGAI BAHAN PEMBUATAN BOLA PADA PROSES ROTATIONAL
MOLDING
Abid Nur Fajri, Bambang Waluyo Febriantoko, H. Masyrukan
Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Jl. A.Yani Tromol Pos I Pabelan, Kartasura.
Email : Abidnf@gmail.com
ABSTRAKSI
Tujuan dari penelitian ini adalah membandingkan besarnya
ketebalan dan cacat produk seperti cacat produk penyusutan dan
gelembung udara pada proses rotation moulding, dan menyelidiki
persentase cacat produk mana yang paling sedikit antara resin epoxy
dan resin polyester.
Penelitian ini dilakukan dengan proses rotational molding
menggunakan bahan polimer yaitu resin epoxy merek contant dan resin
polyester warna merah (buram). Dimensi mold dirancang dengan panjang
100 mm, lebar 100 mm dan ketinggianya 70 mm, dimana terdapat mold
cavity di dalamnya. Mold cavity ini dibuat dengan menggunakan teknologi
CNC plat besi baja, dimana mold cavity berupa cekungan berbentuk bola
dengan diameter 60 mm yang terdiri dari dua potongan, masing-masing
potongan berdiameter cavity 30 mm. Pada penelitian ini akan dilakukan
eksperimen untuk mengetahui pengaruh metode rotational molding pada
resin epoxy dan resin polyester terhadap cacat produk hasil pada mesin
rotational molding. Mesin rotasi yang digunakan dalam penelitian ini
bekerja dengan penggerak motor dinamo yang ditransmisikan oleh
reduser yang diteruskan oleh vanbelt ke puli untuk menggerakkan alat
rotasi, mesin digerakkan motor 1Hp kecepatan putar 1420 rpm, dan
memiliki perbandingan putaran rangka luar dan dalam yaitu 2 : 1.
Prosentase mengurangi cacat produk shrinkage dan gelembung
udara, bahan resin epoxy lebih sedikit penyusutan dibandingkan dengan
bahan resin polyester, tetapi untuk cacat produk gelembung udara yang
paling sedikit adalah resin polyester.
Kata kunci: Rotational molding, resin epoxy dan polyester, cacat produk.
KATA PENGANTAR
Assalamu alaikum Wr.Wb
Puji syukur alhamdulilah ke hadirat Allah SWT yang telah memberikan
rahmat serta hidayah-Nya kepada
kita
semua, sehingga penulis bisa
menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini dengan baik dan lancar.
Laporan Tugas Akhir yang berjudul “Studi Perbedaan Penggunaan
Resin Epoxy Dan Resin Polyester Sebagai Bahan Pembuatan Bola Pada Proses
Rotational Molding” ini dibuat dan disusun untuk memenuhi syarat kelulusan
mata kuliah Tugas Akhir
Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Surakarta.
Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan Laporan Tugas Akhir ini
masih terdapat banyak kekurangan, walaupun telah diusahakan semaksimal
mungkin untuk kesempurnaannya. Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan
saran serta kritiknya yang bersifat membangun demi perbaikan laporan penulis
pada masa mendatang.
Penyusunan Laporan Tugas Akhir
ini tidak dapat terwujud tanpa
adanya bimbingan, arahan dan bantuan dari berbagai pihak, maka dari itu dalam
kesempatan ini penulis ingin mengucapkan banyak terima kasih kepada yang
terhormat:
1. Bapak Ir. Agus Riyanto, MT selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Surakarta.
2. Bapak Ir. Sartono Putro, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
3. Bapak Bambang Waluyo F, ST, MT selaku Pembimbing I Tugas Akhir
yang telah memberikan bimbingan dan arahan sampai terselesainya
Laporan Tugas Akhir ini.
4. Bapak Ir. H. Masyrukan, MT selaku Pembimbing II Tugas Akhir yang
telah memberikan bimbingan dalam penyusunan Tugas Akhir ini.
5. Bapak Ir. Pramuko Ilmu P, MT selaku dosen penguji yang telah
meluangkan waktu untuk memberikan bimbingan dan arahan dalam
Tugas Akhir ini.
6. Dosen Jurusan Teknik Mesin beserta Staf Tata Usaha Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
7. Bapak dan ibu tercinta dan seluruh keluarga besar yang telah
memberikan dukungan baik moril maupun material dalam penyusunan
Tugas Akhir ini.
8. Tomi Ardianto dan Tunggul Prakoso selaku tim, yang telah bekerja sama
dalam penyusunan Tugas Akhir ini.
9. Semua pihak yang tidak dapat disebut satu persatu yang telah membantu
dalam penyusunan laporan Tugas Akhir ini.
Penulis hanya bisa mengucapkan terima kasih sebesar-besarnya atas
semua perhatiannya.
Akhir kata, penulis berharap Laporan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat
bagi penulis pada khususnya dan pembaca pada umumnya.
Wassalamu alaikum Wr.Wb
Surakarta, Oktober 2011
Penulis
DAFTAR ISI
HAL
HALAMAN JUDUL ..................................................................................... i
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI ........................................................ ii
HALAMAN PERSETUJUAN ..................................................................... iii
HALAMAN PENGESAHAN ....................................................................... iv
LEMBAR SOAL TUGAS AKHIR ............................................................... v
HALAMAN MOTTO ................................................................................... vi
ABSTRAKSI ..............................................................................................vii
HALAMAN KATA PENGANTAR ............................................................. viii
DAFTAR ISI .............................................................................................. x
DAFTAR GAMBAR ................................................................................. xiv
DAFTAR TABEL ................................................................................. .. xviii
DAFTAR SIMBOL ................................................................................... .xix
DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................... xx
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang ................................................................... 1
1.2. Tujuan Penelitian ................................................................ 2
1.3. Batasan Masalah ................................................................ 3
1.4. Manfaat Penelitian .............................................................. 3
1.5. Metode Penulisan ............................................................... 3
1.6. Sistematika Penulisan ........................................................ 4
BAB II DASAR TEORI
2.1. Tinjauan Pustaka ................................................................ 6
2.2. Landasan Teori................................................................... 8
2.2.1. Rotational molding .................................................... 8
2.2.1.1. Keuntungan ................................................. 9
2.2.1.2. Keterbatasan ............................................... 10
2.2.1.3. Perbandingan Putaran ................................ 10
2.2.2. Plastik ...................................................................... 11
2.2.2.1. Sifat-sifat plastik.......................................... 12
2.2.2.2. Macam-macam plastik ............................... 12
2.2.3. Resin Epoxy ............................................................. 15
2.2.4. Resin Polyester ....................................................... .20
2.2.5. Plastik Molding......................................................... 25
2.2.6. Ketebalan Produk .................................................... 26
2.2.7. Cacat Produk ........................................................... 26
2.2.7.1. Penyusutan (shrinkage %) ......................... 26
2.2.7.2. Gelembung Udara ...................................... 27
2.2.8. Perhitungan Volume ................................................ 30
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Diagram Alir Penelitian ....................................................... 32
3.2. Waktu Siklus ....................................................................... 33
3.3. Data Kondisi Proses Rotasi ................................................ 33
3.4. Tempat Penelitian Lapangan .............................................. 34
3.5. Proses Pembuatan Cetakan ............................................... 35
3.5.1. Desain dan pembuatan mold cavity ........................ 36
3.5.2. Dasar pemilihan bahan baku .................................. 36
3.5.2.1. Resin Epoxy............................................... 36
3.5.2.2. Resin Polyester.......................................... 38
3.5.3. Baut, Mur, Ring, dan Cetakan................................. 39
3.5.3.1. Baut, mur dan ring ..................................... 39
3.5.3.2. Cetakan ..................................................... 40
3.6. Prosedur Pembuatan Produk............................................ 40
3.7. Diagram Alir Proses Pembuatan Produk .......................... 41
3.8. Peralatan Pendukung Utama ............................................ 41
3.9. Mesin Rotational Molding.................................................. 46
3.10. Instalasi Penelitian ............................................................ 47
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Analisa ........................................................................ 52
4.1.1. Hasil Analisa Ketebalan ............................................ 52
4.1.1.1. Resin Epoxy ................................................ 52
4.1.1.2. Resin Polyester ........................................... 62
4.2. Perhitungan Penyusutan Hasil Experiman .......................... 73
4.2.1. Resin Epoxy .............................................................. 73
4.2.2. Resin Polyester ......................................................... 75
4.3. Cacat Produk Gelembung Udara ....................................... 78
BAB V PENUTUP
5.1. Kesimpulan ........................................................................ 80
5.2. Saran ................................................................................. 81
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR
Hal
Gambar 2.1. Proses Rotational Molding ................................................ 10
Gambar 2.2. Hubungan antara waktu dan temperatur pada plastik
thermoplastic .... ............................................................ 13
Gambar 2.3. Hubungan antara waktu dan temperatur pada plastik
thermosetting ................................................................. 13
Gambar 3.1. Diagram alir penelitian rotational molding. ...................... 32
Gambar 3.2. Waktu Siklus ................................................................... 33
Gambar 3.3. Produk yang direncanakan (setengah spesimen).............35
Gambar 3.4. Resin Epoxy
.............. ..
Gambar 3.5. Resin Polyester
...
.................................39
Gambar 3.6. Baut, mur dan ring
.......
Gambar 3.7. Bagian-bagian Cetakan
.......................................
Gambar 3.8. Prosedur pembuatan produk (spesimen)
Gambar 3.9. Motor listrik
38
...39
40
...............41
.....................
42
Gambar 3.10. Reduser ……………….……….....................................….42
Gambar 3.11. Digital Tachometer ………………...................………...….43
Gambar 3.12. Gergaji………...........................................………..............43
Gambar 3.13. Stopwatch
Gambar 3.14. Kunci pas
...........................................................44
.........................
..44
Gambar 3.15. Mistar sorong ……………………………...................……..44
Gambar 3.16. Timbagan digital………………................................……...45
Gambar 3.17. Grease ………………………………...............................…45
Gambar 3.18. Gelas ukur
.........
.46
Gambar 3.19. Pandangan mesin rotational molding desain CAD............47
Gambar 3.20. Pandangan isometrik …………………..........................….48
Gambar 3.21. Sket instalasi penelitian
..................................49
Gambar 3.22. Instalasi mesin rotational molding
.... 51
Gambar 4.1. Model potongan pengukuran ketebalan bola 1 s/d 10 pada
resin epoxy
......................................................
..52
Gambar 4.2. Grafik hasil analisa hubungan antara jarak terhadap
ketebalan pada bola 1
......
.52
Gambar 4.3. Grafik hasil analisa hubungan antara jarak
terhadap ketebalan pada bola 2
..
............53
Gambar 4.4. Grafik hasil analisa hubungan antara jarak terhadap
ketebalan pada bola 3
.....
.............54
Gambar 4.5. Grafik hasil analisa hubungan antara jarak terhadap
ketebalan pada bola 4
.........
..55
Gambar 4.6. Grafik hasil analisa hubungan antara jarak terhadap
ketebalan pada bola 5
..
.56
Gambar 4.7. Grafik hasil analisa hubungan antara jarak terhadap
ketebalan pada bola 6
..57
Gambar 4.8. Grafik hasil analisa hubungan antara jarak terhadap
ketebalan pada bola 7
....................................58
Gambar 4.9. Grafik hasil analisa hubungan antara jarak terhadap
ketebalan pada bola 8
.................................. 59
Gambar 4.10. Grafik hasil analisa hubungan antara jarak terhadap
ketebalan pada bola 9.
....................................60
Gambar 4.11. Grafik hasil analisa hubungan antara jarak terhadap
ketebalan pada bola 10……………………….....................61
Gambar 4.12. Model potongan pengukuran ketebalan bola 1 s/d 10 pada
resin polyester
....................
62
Gambar 4.13. Grafik hasil analisa hubungan antara jarak terhadap
ketebalan pada bola 1
............................................. 62
Gambar 4.14. Grafik hasil analisa hubungan antara jarak terhadap
ketebalan pada bola 2…………...............………………….63
Gambar 4.15. Grafik hasil analisa hubungan antara jarak terhadap
ketebalan pada bola 3
........
.64
Gambar 4.16. Grafik hasil analisa hubungan antara jarak terhadap
ketebalan pada bola 4
................. 65
Gambar 4.17. Grafik hasil analisa hubungan antara jarak terhadap
ketebalan pada bola 5
..............
66
Gambar 4.18. Grafik hasil analisa hubungan antara jarak terhadap
ketebalan pada bola 6
...........................
.67
Gambar 4.19. Grafik hasil analisa hubungan antara jarak terhadap
ketebalan pada bola 7…………………............................68
Gambar 4.20. Grafik hasil analisa hubungan antara jarak terhadap
ketebalan pada bola 8
............................
69
Gambar 4.21. Grafik hasil analisa hubungan antara jarak terhadap
ketebalan pada bola 9………………...........................….70
Gambar 4.22. Grafik hasil analisa hubungan antara jarak terhadap
ketebalan pada bola 10
Gambar 4.23.
............
71
Grafik histogram ketebalan rata-rata produk terhadap
bahan yang digunakan ……………………...............……72
Gambar 4.24. Grafik penyusutan (shrinkage) pada bola resin epoxy....74
Gambar 4.25. Grafik penyusutan (shrinkage) pada bola resin
polyester …………………………………....................…..76
Gambar 4.26. Histogram penyusutan (shrinkage) terhadap bahan
produk bola …………………………………….................77
Gambar 4.27. Grafik histogram cacat produk gelembung udara ……....78
Gambar 4.28. Cacat produk gelembung udara ……………………..........79
DAFTAR TABEL
Hal
Tabel 3.1. Data kondisi proses rotasi ……………..…………….......…..34
Tabel 3.2. Spesifikasi produk yang direncanakan ……..…...................35
Tabel 3.3. Spesifikasi mold cavity .................……..………………........36
Tabel 4.1. Rata-rata ketebalan produk terhadap bahan yang
digunakan ………………………………………………………72
Tabel 4.2. Rata-rata shrinkage (%) resin epoxy ………..........…...........74
Tabel 4.3. Rata-rata shrinkage (%) resin polyester …………................76
Tabel 4.4. Cacat produk gelembung udara dari hasil penelitian ...........78
DAFTAR SIM BOL
Simbol
Speed Rat ion = Perbandingan Put aran
[Rpm]
M ajor Axis
= Sumbu Ut ama
[Rpm]
M inor Axis
= Sumbu Kecil
[Rpm]
Shrinkage
= Penyusut an
[%]
Lo
= Dimensi Cet akan
[mm]
L
= Dimensi Produk
[mm ]
V
= Volum e Produk
[cm ]
D, d
= Diamet er
[mm]
R, r
= Jari-jari
[mm]
=
M
22
3
/7
= M assa Bahan
[gr]
= Densit as
[gr/ cm ]
3
DAFTAR LAMPIRAN
1. Perhitungan Transmisi Putar , Torsi dan Daya
2. Tabel Hasil Analisa Pengukuran Ketebalan Bola Plastik Proses
Rotational Molding.
3. Perhitungan Penyusutan (Shrinkage) Pada Proses Rotational
Molding.
4. Epoxy (Epoxy) Typical Properties
(http://www.ides.com/generics/epoxy/epoxy_typical_properties.htm)
5. Polyester (Polyester) Typical Properties
(http://www.ides.com/generics/Polyester/Polyester_typical_properties.htm)
6. Standard Specification for Thermosetting Polyester Molding
Compounds, ASTM D 1201 – 99.
7. Standard Specification for Epoxy Molding Compounds, ASTM D
3013 – 99.
STUDI PERBEDAAN PENGGUNAAN RESIN
EPOXY DAN RESIN POLYESTER SEBAGAI
BAHAN PEMBUATAN BOLA PADA PROSES
ROTATIONAL MOLDING
Disusun Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar Sarjana Teknik
Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Disusun :
ABID NUR FAJRI
NIM : D 200 050 168
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2011
PERNYATAAN KEASLIAN
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa tugas akhir dengan
judul:
Studi Perbedaan Penggunaan Resin Epoxy Dan Resin Polyester
Sebagai Bahan Pembuatan Bola Pada Proses Rotational Molding
Yang dibuat untuk memenuhi sebagai syarat untuk memperoleh gelar
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.
Surakarta, 24 Oktober 2011
Yang menyatakan,
Penulis
HALAMAN PERSETUJUAN
Tugas Akhir berjudul ”Studi Perbedaan Penggunaan Resin Epoxy Dan
Resin Polyester Sebagai Bahan Pembuatan Bola Pada Proses
Rotational Molding”, telah disetujui oleh Pembimbing dan ditulis untuk
memenuhi sebagian persyaratan memperoleh derajat sarjana S1 pada
Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah
Surakarta.
Dipersiapkan oleh :
Nama
: ABID NUR FAJRI
Nim
: D200 050 168
Disetujui pada
Hari
:…………………
Tanggal
:…………………
Pembimbing Utama
Pembimbing Pendamping
(Bambang Waluyo F., ST, MT)
(Ir. H. Masyrukan, MT )
HALAMAN PENGESAHAN
Tugas Akhir berjudul ”Studi Perbedaan Penggunaan Resin Epoxy Dan
Resin Polyester Sebagai Bahan Pembuatan Bola Pada Proses
Rotational Molding”, telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji dan
telah dinyatakan sah untuk memenuhi sebagai syarat memperoleh derajat
sarjana S1 pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Surakarta.
Dipersiapkan oleh :
Nama
: ABID NUR FAJRI
Nim
: D200 050 168
Disahkan pada
Hari
:…………………
Tanggal
:…………………
Tim Penguji :
Ketua
: Bambang Waluyo F, ST, MT
.....................
Anggota 1
: Ir. H. Masyrukan, MT
.....................
Anggota 2
: Ir. Pramuko Ilmu P, MT
.....................
Mengetahui,
Dekan
(Ir.Agus Riyanto, MT)
Ketua Jurusan,
(Ir. Sartono Putro, MT)
M OTTO
Allah t idak membebani seseorang melainkan sesuai dengan kesan ggupannya
(Al-Baqarah : 286)
Lat ihlah diri Anda untuk beramal, dari hal-hal yang kecil dan kemudian kehal-hal yang
besar
(Epictet us)
The World is Enough for ALL people, But not Enough for One greedy person
(M ahatma Gandhi )
Open Source Empire, 5% Pleasure, 50% Pain and a 100 reason t o Rem ember The
Name
(Red1.org)
STUDI PERBEDAAN PENGGUNAAN RESIN EPOXY DAN POLYESTER
SEBAGAI BAHAN PEMBUATAN BOLA PADA PROSES ROTATIONAL
MOLDING
Abid Nur Fajri, Bambang Waluyo Febriantoko, H. Masyrukan
Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Jl. A.Yani Tromol Pos I Pabelan, Kartasura.
Email : Abidnf@gmail.com
ABSTRAKSI
Tujuan dari penelitian ini adalah membandingkan besarnya
ketebalan dan cacat produk seperti cacat produk penyusutan dan
gelembung udara pada proses rotation moulding, dan menyelidiki
persentase cacat produk mana yang paling sedikit antara resin epoxy
dan resin polyester.
Penelitian ini dilakukan dengan proses rotational molding
menggunakan bahan polimer yaitu resin epoxy merek contant dan resin
polyester warna merah (buram). Dimensi mold dirancang dengan panjang
100 mm, lebar 100 mm dan ketinggianya 70 mm, dimana terdapat mold
cavity di dalamnya. Mold cavity ini dibuat dengan menggunakan teknologi
CNC plat besi baja, dimana mold cavity berupa cekungan berbentuk bola
dengan diameter 60 mm yang terdiri dari dua potongan, masing-masing
potongan berdiameter cavity 30 mm. Pada penelitian ini akan dilakukan
eksperimen untuk mengetahui pengaruh metode rotational molding pada
resin epoxy dan resin polyester terhadap cacat produk hasil pada mesin
rotational molding. Mesin rotasi yang digunakan dalam penelitian ini
bekerja dengan penggerak motor dinamo yang ditransmisikan oleh
reduser yang diteruskan oleh vanbelt ke puli untuk menggerakkan alat
rotasi, mesin digerakkan motor 1Hp kecepatan putar 1420 rpm, dan
memiliki perbandingan putaran rangka luar dan dalam yaitu 2 : 1.
Prosentase mengurangi cacat produk shrinkage dan gelembung
udara, bahan resin epoxy lebih sedikit penyusutan dibandingkan dengan
bahan resin polyester, tetapi untuk cacat produk gelembung udara yang
paling sedikit adalah resin polyester.
Kata kunci: Rotational molding, resin epoxy dan polyester, cacat produk.
KATA PENGANTAR
Assalamu alaikum Wr.Wb
Puji syukur alhamdulilah ke hadirat Allah SWT yang telah memberikan
rahmat serta hidayah-Nya kepada
kita
semua, sehingga penulis bisa
menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini dengan baik dan lancar.
Laporan Tugas Akhir yang berjudul “Studi Perbedaan Penggunaan
Resin Epoxy Dan Resin Polyester Sebagai Bahan Pembuatan Bola Pada Proses
Rotational Molding” ini dibuat dan disusun untuk memenuhi syarat kelulusan
mata kuliah Tugas Akhir
Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Surakarta.
Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan Laporan Tugas Akhir ini
masih terdapat banyak kekurangan, walaupun telah diusahakan semaksimal
mungkin untuk kesempurnaannya. Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan
saran serta kritiknya yang bersifat membangun demi perbaikan laporan penulis
pada masa mendatang.
Penyusunan Laporan Tugas Akhir
ini tidak dapat terwujud tanpa
adanya bimbingan, arahan dan bantuan dari berbagai pihak, maka dari itu dalam
kesempatan ini penulis ingin mengucapkan banyak terima kasih kepada yang
terhormat:
1. Bapak Ir. Agus Riyanto, MT selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Surakarta.
2. Bapak Ir. Sartono Putro, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
3. Bapak Bambang Waluyo F, ST, MT selaku Pembimbing I Tugas Akhir
yang telah memberikan bimbingan dan arahan sampai terselesainya
Laporan Tugas Akhir ini.
4. Bapak Ir. H. Masyrukan, MT selaku Pembimbing II Tugas Akhir yang
telah memberikan bimbingan dalam penyusunan Tugas Akhir ini.
5. Bapak Ir. Pramuko Ilmu P, MT selaku dosen penguji yang telah
meluangkan waktu untuk memberikan bimbingan dan arahan dalam
Tugas Akhir ini.
6. Dosen Jurusan Teknik Mesin beserta Staf Tata Usaha Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
7. Bapak dan ibu tercinta dan seluruh keluarga besar yang telah
memberikan dukungan baik moril maupun material dalam penyusunan
Tugas Akhir ini.
8. Tomi Ardianto dan Tunggul Prakoso selaku tim, yang telah bekerja sama
dalam penyusunan Tugas Akhir ini.
9. Semua pihak yang tidak dapat disebut satu persatu yang telah membantu
dalam penyusunan laporan Tugas Akhir ini.
Penulis hanya bisa mengucapkan terima kasih sebesar-besarnya atas
semua perhatiannya.
Akhir kata, penulis berharap Laporan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat
bagi penulis pada khususnya dan pembaca pada umumnya.
Wassalamu alaikum Wr.Wb
Surakarta, Oktober 2011
Penulis
DAFTAR ISI
HAL
HALAMAN JUDUL ..................................................................................... i
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI ........................................................ ii
HALAMAN PERSETUJUAN ..................................................................... iii
HALAMAN PENGESAHAN ....................................................................... iv
LEMBAR SOAL TUGAS AKHIR ............................................................... v
HALAMAN MOTTO ................................................................................... vi
ABSTRAKSI ..............................................................................................vii
HALAMAN KATA PENGANTAR ............................................................. viii
DAFTAR ISI .............................................................................................. x
DAFTAR GAMBAR ................................................................................. xiv
DAFTAR TABEL ................................................................................. .. xviii
DAFTAR SIMBOL ................................................................................... .xix
DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................... xx
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang ................................................................... 1
1.2. Tujuan Penelitian ................................................................ 2
1.3. Batasan Masalah ................................................................ 3
1.4. Manfaat Penelitian .............................................................. 3
1.5. Metode Penulisan ............................................................... 3
1.6. Sistematika Penulisan ........................................................ 4
BAB II DASAR TEORI
2.1. Tinjauan Pustaka ................................................................ 6
2.2. Landasan Teori................................................................... 8
2.2.1. Rotational molding .................................................... 8
2.2.1.1. Keuntungan ................................................. 9
2.2.1.2. Keterbatasan ............................................... 10
2.2.1.3. Perbandingan Putaran ................................ 10
2.2.2. Plastik ...................................................................... 11
2.2.2.1. Sifat-sifat plastik.......................................... 12
2.2.2.2. Macam-macam plastik ............................... 12
2.2.3. Resin Epoxy ............................................................. 15
2.2.4. Resin Polyester ....................................................... .20
2.2.5. Plastik Molding......................................................... 25
2.2.6. Ketebalan Produk .................................................... 26
2.2.7. Cacat Produk ........................................................... 26
2.2.7.1. Penyusutan (shrinkage %) ......................... 26
2.2.7.2. Gelembung Udara ...................................... 27
2.2.8. Perhitungan Volume ................................................ 30
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Diagram Alir Penelitian ....................................................... 32
3.2. Waktu Siklus ....................................................................... 33
3.3. Data Kondisi Proses Rotasi ................................................ 33
3.4. Tempat Penelitian Lapangan .............................................. 34
3.5. Proses Pembuatan Cetakan ............................................... 35
3.5.1. Desain dan pembuatan mold cavity ........................ 36
3.5.2. Dasar pemilihan bahan baku .................................. 36
3.5.2.1. Resin Epoxy............................................... 36
3.5.2.2. Resin Polyester.......................................... 38
3.5.3. Baut, Mur, Ring, dan Cetakan................................. 39
3.5.3.1. Baut, mur dan ring ..................................... 39
3.5.3.2. Cetakan ..................................................... 40
3.6. Prosedur Pembuatan Produk............................................ 40
3.7. Diagram Alir Proses Pembuatan Produk .......................... 41
3.8. Peralatan Pendukung Utama ............................................ 41
3.9. Mesin Rotational Molding.................................................. 46
3.10. Instalasi Penelitian ............................................................ 47
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Analisa ........................................................................ 52
4.1.1. Hasil Analisa Ketebalan ............................................ 52
4.1.1.1. Resin Epoxy ................................................ 52
4.1.1.2. Resin Polyester ........................................... 62
4.2. Perhitungan Penyusutan Hasil Experiman .......................... 73
4.2.1. Resin Epoxy .............................................................. 73
4.2.2. Resin Polyester ......................................................... 75
4.3. Cacat Produk Gelembung Udara ....................................... 78
BAB V PENUTUP
5.1. Kesimpulan ........................................................................ 80
5.2. Saran ................................................................................. 81
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR
Hal
Gambar 2.1. Proses Rotational Molding ................................................ 10
Gambar 2.2. Hubungan antara waktu dan temperatur pada plastik
thermoplastic .... ............................................................ 13
Gambar 2.3. Hubungan antara waktu dan temperatur pada plastik
thermosetting ................................................................. 13
Gambar 3.1. Diagram alir penelitian rotational molding. ...................... 32
Gambar 3.2. Waktu Siklus ................................................................... 33
Gambar 3.3. Produk yang direncanakan (setengah spesimen).............35
Gambar 3.4. Resin Epoxy
.............. ..
Gambar 3.5. Resin Polyester
...
.................................39
Gambar 3.6. Baut, mur dan ring
.......
Gambar 3.7. Bagian-bagian Cetakan
.......................................
Gambar 3.8. Prosedur pembuatan produk (spesimen)
Gambar 3.9. Motor listrik
38
...39
40
...............41
.....................
42
Gambar 3.10. Reduser ……………….……….....................................….42
Gambar 3.11. Digital Tachometer ………………...................………...….43
Gambar 3.12. Gergaji………...........................................………..............43
Gambar 3.13. Stopwatch
Gambar 3.14. Kunci pas
...........................................................44
.........................
..44
Gambar 3.15. Mistar sorong ……………………………...................……..44
Gambar 3.16. Timbagan digital………………................................……...45
Gambar 3.17. Grease ………………………………...............................…45
Gambar 3.18. Gelas ukur
.........
.46
Gambar 3.19. Pandangan mesin rotational molding desain CAD............47
Gambar 3.20. Pandangan isometrik …………………..........................….48
Gambar 3.21. Sket instalasi penelitian
..................................49
Gambar 3.22. Instalasi mesin rotational molding
.... 51
Gambar 4.1. Model potongan pengukuran ketebalan bola 1 s/d 10 pada
resin epoxy
......................................................
..52
Gambar 4.2. Grafik hasil analisa hubungan antara jarak terhadap
ketebalan pada bola 1
......
.52
Gambar 4.3. Grafik hasil analisa hubungan antara jarak
terhadap ketebalan pada bola 2
..
............53
Gambar 4.4. Grafik hasil analisa hubungan antara jarak terhadap
ketebalan pada bola 3
.....
.............54
Gambar 4.5. Grafik hasil analisa hubungan antara jarak terhadap
ketebalan pada bola 4
.........
..55
Gambar 4.6. Grafik hasil analisa hubungan antara jarak terhadap
ketebalan pada bola 5
..
.56
Gambar 4.7. Grafik hasil analisa hubungan antara jarak terhadap
ketebalan pada bola 6
..57
Gambar 4.8. Grafik hasil analisa hubungan antara jarak terhadap
ketebalan pada bola 7
....................................58
Gambar 4.9. Grafik hasil analisa hubungan antara jarak terhadap
ketebalan pada bola 8
.................................. 59
Gambar 4.10. Grafik hasil analisa hubungan antara jarak terhadap
ketebalan pada bola 9.
....................................60
Gambar 4.11. Grafik hasil analisa hubungan antara jarak terhadap
ketebalan pada bola 10……………………….....................61
Gambar 4.12. Model potongan pengukuran ketebalan bola 1 s/d 10 pada
resin polyester
....................
62
Gambar 4.13. Grafik hasil analisa hubungan antara jarak terhadap
ketebalan pada bola 1
............................................. 62
Gambar 4.14. Grafik hasil analisa hubungan antara jarak terhadap
ketebalan pada bola 2…………...............………………….63
Gambar 4.15. Grafik hasil analisa hubungan antara jarak terhadap
ketebalan pada bola 3
........
.64
Gambar 4.16. Grafik hasil analisa hubungan antara jarak terhadap
ketebalan pada bola 4
................. 65
Gambar 4.17. Grafik hasil analisa hubungan antara jarak terhadap
ketebalan pada bola 5
..............
66
Gambar 4.18. Grafik hasil analisa hubungan antara jarak terhadap
ketebalan pada bola 6
...........................
.67
Gambar 4.19. Grafik hasil analisa hubungan antara jarak terhadap
ketebalan pada bola 7…………………............................68
Gambar 4.20. Grafik hasil analisa hubungan antara jarak terhadap
ketebalan pada bola 8
............................
69
Gambar 4.21. Grafik hasil analisa hubungan antara jarak terhadap
ketebalan pada bola 9………………...........................….70
Gambar 4.22. Grafik hasil analisa hubungan antara jarak terhadap
ketebalan pada bola 10
Gambar 4.23.
............
71
Grafik histogram ketebalan rata-rata produk terhadap
bahan yang digunakan ……………………...............……72
Gambar 4.24. Grafik penyusutan (shrinkage) pada bola resin epoxy....74
Gambar 4.25. Grafik penyusutan (shrinkage) pada bola resin
polyester …………………………………....................…..76
Gambar 4.26. Histogram penyusutan (shrinkage) terhadap bahan
produk bola …………………………………….................77
Gambar 4.27. Grafik histogram cacat produk gelembung udara ……....78
Gambar 4.28. Cacat produk gelembung udara ……………………..........79
DAFTAR TABEL
Hal
Tabel 3.1. Data kondisi proses rotasi ……………..…………….......…..34
Tabel 3.2. Spesifikasi produk yang direncanakan ……..…...................35
Tabel 3.3. Spesifikasi mold cavity .................……..………………........36
Tabel 4.1. Rata-rata ketebalan produk terhadap bahan yang
digunakan ………………………………………………………72
Tabel 4.2. Rata-rata shrinkage (%) resin epoxy ………..........…...........74
Tabel 4.3. Rata-rata shrinkage (%) resin polyester …………................76
Tabel 4.4. Cacat produk gelembung udara dari hasil penelitian ...........78
DAFTAR SIM BOL
Simbol
Speed Rat ion = Perbandingan Put aran
[Rpm]
M ajor Axis
= Sumbu Ut ama
[Rpm]
M inor Axis
= Sumbu Kecil
[Rpm]
Shrinkage
= Penyusut an
[%]
Lo
= Dimensi Cet akan
[mm]
L
= Dimensi Produk
[mm ]
V
= Volum e Produk
[cm ]
D, d
= Diamet er
[mm]
R, r
= Jari-jari
[mm]
=
M
22
3
/7
= M assa Bahan
[gr]
= Densit as
[gr/ cm ]
3
DAFTAR LAMPIRAN
1. Perhitungan Transmisi Putar , Torsi dan Daya
2. Tabel Hasil Analisa Pengukuran Ketebalan Bola Plastik Proses
Rotational Molding.
3. Perhitungan Penyusutan (Shrinkage) Pada Proses Rotational
Molding.
4. Epoxy (Epoxy) Typical Properties
(http://www.ides.com/generics/epoxy/epoxy_typical_properties.htm)
5. Polyester (Polyester) Typical Properties
(http://www.ides.com/generics/Polyester/Polyester_typical_properties.htm)
6. Standard Specification for Thermosetting Polyester Molding
Compounds, ASTM D 1201 – 99.
7. Standard Specification for Epoxy Molding Compounds, ASTM D
3013 – 99.