Studi Sifat Mekanik Campuran Debu Vulkanik Sinabung (Dvs), Polyethylene (Pe), Dan Polypropylene (Pp) Menggunakan Mesin Mixer
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1.
Mesin Mixer
Mesin mixer merupakan salah satu dari berbagai jenis mesin yang digunakan
untuk mencampur berbagai jenis material, penggunaannya di bidang industri maupun
penelitian. Seperti penggunaan mesin mixer internal atau dua buah rol pada proses
pembuatan komposit yang masih bisa menimbulkan resiko degradasi terhadap
komposit itu sendiri, namun hal ini dapat diperbaiki dengan dengan melakukan
metode melt-mixing pada material.
Proses pencampuran dua atau lebih material sangat dipengaruhi oleh
beberapa parameter proses seperti kecepatan pengadukan,komposisi maupun
temperatur. Kecepatan sebagai salah satu parameter pengadukan akan mempengaruhi
sifat mekanik material. Selain kecepatan pengadukan pada beberapa material seperti
concrete memperlihatkan bahwa waktu pengadukan akan yang lebih lama
mengakibatkan penurunan terhadap kekuatan kompresi material.[7]
Pada skala tertentu dari pengamatan distribusi material-material ini
memperlihatkan adanya fenomena segregasi dari campuran. Campuran yang diaduk
bisa cairan juga padatan yang berbentuk serbuk, Menurut Bauman.I [3] bahwa jenis
mixer statis, blender type-V juga jenis turbula dapat digunakan untuk percampuran
serbuk (powder) dengan karakteristik yang berbeda. Penggunaan mixer statis juga
memiliki keuntungan dibanding mixer jenis lain dikarenakan lebih murah pada saat
operasional dan sangat mudah dipasang dan dibersihkan.
Mixer merupakan salah satu alat pencampur dalam sistem emulsi sehingga
menghasilkan suatu dispersi yang seragam atau homogen. Terdapat dua jenis mixer
yang berdasarkan jumlah propeler-nya (turbin), yaitu mixer dengan satu propeller
dan mixer dengan dua propeller. Mixer dengan satu propeller adalah mixer yang
biasanya digunakan untuk cairan dengan viskositas rendah. Sedangkan mixer dengan
dua propiller umumnya diigunakan pada cairan dengan viskositas tinggi. Hal ini
Universitas Sumatera Utara
karena satu propeller tidak mampu mensirkulasikan keseluruhan massa dari bahan
pencampur (emulsi), selain itu ketinggi emulsi bervariasi dari waktu ke waktu.[1]
2.2.
Pengertian Pencampuran
Dalam proses rekayasa industri, pencampuran adalah operasi unit yang
melibatkan memanipulasi sistem fisik heterogen, dengan maksud untuk membuatnya
lebih homogen. Pencampuran dapat didefinisikan sebagai unit proses yang bertujuan
memberi perlakuan sedemikian rupa pada dua atau lebih dari dua komponen yang
terpisah atau belum tercampur sehingga tiap partikel dari suatu bahan terletak sedekat
mungkin dan kontak dengan bahan atau komponen lain. Pencampuran juga
didefinisikan sebagai proses yang cenderung mengakibatkan pengocokan partikel
yang tidak sama dalam suatu sistem. Pencampuran diperlukan untuk menghasilkan
distribusi dari dua atau lebih bahan sehomogen mungkin. Peristiwa elementer
pencampuran adalah penyisipan antar partikel jenis yang satu diantara partikel jenis
lain (atau beberapa jenis bahan yang lain) dalam kimia, suatu pencampuran adalah
sebuah zat yang dibuat dengan menggabungkan dua zat atau lebih yang berbeda tanpa
reaksi kimia yang terjadi (obyek tidak menempel satu sama lain). Sementara tak ada
perubahan fisik dalam suatu pencampuran, properti kimia suatu pencampuran, seperti
titik lelehnya, dapat menyimpang dari komponennya. Pencampuran dapat dipisahkan
menjadi komponen aslinya secara mekanis. Pencampuran dapat bersifat homogen
atau heterogen. [7]
Tujuan pencampuran adalah untuk melapisi partikel dengan pengikat, untuk
memutus aglomerat, dan untuk mencapai distribusi seragam pengikat dan ukuran
partikel seluruh bahan baku. Selanjutnya beberapa komponen dari binder harus tipis
dan tersebar diantara partikel, untuk mendapatkan ini beberapa detail harus menjadi
pertimbangan yang penting. Untuk binder thermoplastic pencampuran dilakukan
pada temperatur yang lebih tinggi atau menengah.[2]
2.2.1. Jenis-Jenis Mesin Pencampur
1. Planetary Mixer
Planetary Mixer merupakan alat pencampuran bahan viskous, dibandingkan
Universitas Sumatera Utara
dengan pencampuran pada bahan cair, proses pencampuran bahan yang
viscous memerlukan tenaga yang lebih banyak. Planetary mixer terdiri dari
wadah atau bejana yang bersifat stasioner sedangkan pengaduk yang
digunakan mempunyai gerakan melingkar sehingga ketika berputar,
pengaduk secara berulang mendatangi seluruh bagian pada bejana. Pada saat
proses pencampuran berlangsung ruang pencampuran berada dalam keadaan
tertutup. Hal itu dimaksudkan agar bahan yang sedang bercampur tidak
sampai tumpah keluar karena perputaran dari pengaduk[7]. Bentuk dari
mixer tersebut diperlihatkan pada gambar 2.1. dibawah ini :
Gambar 2.1 : Mesin Planetary Mixer [7]
2. Ribbon Blender
Ribbon Blender merupakan salah satu alat pencampur dalam sistem emulsi
sehingga menghasilkan suatu dispersi/adonan yang seragam atau homogen.
Sumber tenaga pada Ribbon Blenderberfungsi sebagai penggerak dalam
proses pengadukan. Tenaga dari motor penggerak untuk pengaduk
ditransmisikan secara langsung dengan menggunakan besi.Pengaduk itu
sendiri memiliki fungsi untuk mengalirkan bahan dalam alat pengaduk yang
bergerak dan wadah yang diam. Pengaduk juga berfungsi untuk mengaduk
selama proses penampungan dan untuk menghindari pengendapan.Proses
pencampuran adonan dengan Ribbon Blender bertujuan untuk memperoleh
adonan yang elastis dan menghasilkan pengembangan gluten yang
Universitas Sumatera Utara
diinginkan[6]. Bentuk dari mesin tersebut diperlihatkan pada gambar 2.2.
dibawah ini :
Gambar 2.2 : Mesin Ribbon Blender [7]
3. Double Cone Blender
Double cone mixer merupakan alat pencampur yang cocok untuk bahan
halus dan rapuh. Penggunaan energi dalam pencampurannya kecil. Untuk
spesifikasi alat ini adalah kapasitas alat ini dari 2 sampai 100.000 liter dan
muatannya bekerja secara otomatis. Keuntungan dari double cone mixer ini
adalah mudah digunakan untuk pencampuran berbahan halus, higienis dan
mudah dibersihkan.[7] Bentuk dari mesin tersebut diperlihatkan pada
gambar 2.3. dibawah ini :
Gambar 2.3 : Mesin Double Cone Blender [7]
Universitas Sumatera Utara
4. Vertical Double Rotary Mixer
Vertical double rotary mixer digunakan untuk mencampurkan bahan yang
padatpadat. Mixer ini digunakan untuk kontinyu adalah padat-padat dan
padat-cair pencampuran untuk medium untuk produksi besar secara terus
menerus. Mixer ganda memiliki poros pencampuran disesuaikan dengan
dayung dalam mixer vertikal tujuan pencampuran dapat diselesaikan di
bawah gaya gravitasi dengan dampak diasingkan. [7] Bentuk dari mixer
tersebut diperlihatkan pada gambar 2.4. dibawah ini :
Gambar 2.4 : Mesin Vertical Double Rotary Mixer [8]
2.2.2. Kecepatan Pencampuran
Salah satu variasi dasar dalam proses pengadukan dan pencampuran adalah
kecepatan putaran pengaduk yang digunakan. Variasi kecepatan putaran pengaduk
bisa memberikan gambaran mengenai pola aliran yang dihasilkan dan daya listrik
yang dibutuhkan dalam proses pengadukan dan pencampuran. Secara umum
klasifikasi kecepatan putaran pengaduk dibagi tiga, yaitu : kecepatan putaran
rendah, sedang dan tinggi. Variasi putaran ini akan mempengaruhi kualitas
pencampuran material yang diperoleh. Kecepatan putaran rendah berkisar 400 rpm,
menengah 1150 rpm dan kecepatan tinggi berkisar 1750 rpm[8]
Pengaduk berfungsi untuk menggerakkan bahan didalam bejana pengaduk
yang digunakan. Alat pengaduk ini biasanya terdiri atas sumbu pengaduk dan sirip
Universitas Sumatera Utara
pengaduk yang dirangkai menjadi satu kesatuan. Alat pengaduk dibuat dan didesain
sesuai dengan keperluan pengadukan. Jenis pengaduk harus disesuaikan dengan
faktor berikut ini yakni : Jenis dan ukuran pengaduk, Jenis bejana pengaduk, Jenis
dan jumlah bahan yang dicampur. Pemilihan alat pengaduk dari sejumlah besar alat
pengaduk
yang
ada
hanya
dapat
dilakukan
melalui
percobaan
dan
pengalaman.Jenis-jenis pengaduk yang biasa digunakan yakni pengaduk balingbaling (propeller), pengaduk turbin (turbine), pengaduk dayung (paddle) dan
pengaduk helical ribbon.
1.
Pengaduk Baling-baling
Pengaduk jenis ini digunakan pada kecepatan berkisar antara 400 hingga 1750
rpm (revolution per minute) dan digunakan untuk bahan berupa cairan dengan
viskositas rendah. Terdapat 3 jenis pengaduk baling-baling yang sering
digunakan yaitu Marine propeller, hydrofoil propeller, dan high flow
propeller. Bentuk dari pengaduk tersebut dapat dilihat pada gambar 2.5
dibawah ini :
Gambar 2.5 : Pengaduk Baling-Baling [7]
2.
Pengaduk Dayung (Paddle)
Pengaduk jenis ini digunakan pada kecepatan rendah diantaranya 20 hingga
200 rpm. Pengaduk jenis ini sebaiknya tidak digunakan untuk bahan dengan
viskositas tinggi seperti padatan. Terdapat beberapa jenis pengaduk dayung yaitu
Paddle anchor, paddle flat beam-basic, paddle double-motion, paddle gate, paddle
horseshoe, paddle glassed steel, paddle finger, paddle helix, dan multi helix. Bentuk
salah satu dari pengaduk tersebut dapat dilihat pada gambar 2.6 dibawah ini :
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.6 : Pengaduk Dayung [7]
3.
Pengaduk Turbin
Pengaduk turbin memiliki bentuk dasar yang sama dengan pengaduk dayung
hanya saja pengaduk turbin memiliki daun yang lebih banyak dan pendek.
Pengaduk jenis ini dapat digunakan untuk bahan kering maupun basah.
Pengaduk turbin dengan daun berbentuk datar memberikan aliran yang radial.
Pengaduk turbin jenis ini baik digunakan untuk mendispersi gas sebab gas
akan dialirkan dari bagian bawah pengadukan dan akan menuju bagian daun
pengaduk lalu terpotong-potong menjadi gelembung gas. Ada pun beberapa
jenis pengaduk turbin adalah sebagai berikut: turbine disc flat blade, turbine
hub mounted curved blade, turbine pitched blade, turbine bar, danturbine
shrouded. Pengaduk turbin dengan daun berbentuk miring 450 banyak
digunakan untuk bahan dengan viskositas tinggi / padatan, hal ini karena
pengaduk jenis ini menghasilkan pergerakan fluida yang lebih besar. Bentuk
dari jenis pengaduk tersebut dapat dilihat pada gambar 2.7 berikut ini :
Gambar 2.7 : Pengaduk Turbin [7]
4.
Pengaduk Helical- Ribbon
Pengaduk jenis Helical- Ribbon memiliki bentuks eperti pita (ribbon) yang
dibentuk dalam sebuah bagian yang bentuknya seperti baling- baling
Universitas Sumatera Utara
helicopter dan ditempelkan kepusat sumbu pengaduk (helical). Pengaduk jenis
ini memiliki rpm yang rendah dan digunakan untuk bahan-bahan dengan
viskositas tinggi. Ada pun beberapa jenis pengaduk helical-ribbon adalah
sebagai berikut: ribbon impeller, double ribbon impeller, helical screw
impleller, sigma impleller, dan z-blades.[7] Bentuk dari jenis pengaduk
tersebut dapat dilihat pada gambar 2.8 berikut ini :
Gambar 2.8 : Pengaduk Helical Ribbon [7]
2.3.
Elemen Pemanas
Elemen pemanas listrik merupakan mesin yang mengubah energi listrik
menjadi energi panas melalui proses Joule Heating. Prinsip kerja elemen panas
adalah arus listrik yang mengalir pada elemen menjumpai resistansinya, sehingga
menghasilkan panas pada elemen.[8] Pembuatan elemen pemanas harus memenuhi
beberapa persyaratan antara lain :
a. Harus tahan lama pada suhu yang dikehendaki, Sifat mekanisnya harus kuat
pada suhu yang dikehendaki, Koefisien muai harus kecil, sehingga perubahan
bentuknya pada suhu yang dikehendaki tidak terlalu besar, Tahanan jenisnya
harus tinggi, Koefisien suhunya
b. Harus kecil, sehingga arus kerjanya sedapat mungkin konstan.
Trip heater adalah elemen pemanas yang terbuat dari kumparan kawat/pita
bertahanan listrik tinggi yang kemudian dilapisi oleh isolator tahan panas dan pada
bagian luar dilapisi oleh plat logam berbahan kuningan, aluminium ataupun
Universitas Sumatera Utara
stainless steal yang kemudian dibentuk menjadi lempengan heater berbentuk
strepe.[8]
Adapun salah satu bentuk dari elemen pemanas tersebut diperlihatkan pada
gambar 2.9 dibawah ini :
Gambar 2.9 : Elemen Pemanas Pada Mesin Mixer
2.4.
Pengertian Plastik
Plastik adalah polimer rantai-panjang dari atom yang mengikat satu sama lain.
Rantai ini membentuk banyak unit molekul berulang atau monomer. Sejarahnya,
tahun pada 1920 Wallace Hume Carothers, ahli kimia lulusan Universitas Harvard,
mengembangkan nylon yang pada waktu itu disebut Fiber 66. Pada tahun 1940-an
nylon, acrylic, polyethylene, dan polimer lainnya digunakan untuk menggantikan
bahan-bahan alami yang waktu itu semakin berkurang. Inovasi lainnya dalam plastik
yaitu penemuan polyvinyl chloride (PVC). Ketika mencoba untuk melekatkan karet
dan metal, Waldo Semon, seorang ahli kimia di perusahaan ban B.F. Goodrich
menemukan PVC. Sedangkan pada tahun 1933 Ralph Wiley, seorang pekerja lab di
perusahaan kimia Dow secara tidak sengaja menemukan plastik jenis lain yaitu
polyvinylidene chloride atau populer dengan sebutan saran dan pada tahun yang
sama, dua orang ahli kimia organik bernama E.W. Fawcett dan R.O. Gibson yang
bekerja di Imperial Chemical Industries Research Laboratory menemukan
polyethylene. pada tahun 1938 seorang ahli kimia bernama Roy Plunkett menemukan
teflon. [9]
Polimer atau kadang-kadang disebut sebagai makromolekul, adalah molekul besar
yang dibangun oleh pengulangan kesatuan kimia yang kecil dan sederhana.
Kesatuan-kesatuan berulang itu setara dengan monomer, yaitu bahan dasar
pembuat polimer. Akibatnya molekul-molekul polimer umumnya mempunyai massa
Universitas Sumatera Utara
molekul yang sangat besar. Sebagai contoh, polimer poli (feniletena) mempunyai
harga rata-rata massa molekul mendekati 300.000. Hal ini yang menyebabkan
polimer tinggi memperlihatkan sifat sangat berbeda dari polimer bermassa molekul
rendah, sekalipun susunan kedua jenis polimer itu sama. [10] Adapun klasifikasi
polimer berdasarkan ketahanan terhadap panas dibedakan menjadi dua, yaitu sebagai
berikut :
1. Polimer Termoplastik
Polimer termoplastik adalah polimer yang mempunyai sifat tidak tahan
terhadap panas. Jika polimer jenis ini dipanaskan, maka akan menjadi lunak dan
didinginkan akan mengeras. Proses tersebut dapat terjadi berulang kali,
sehingga dapat dibentuk ulang dalam berbagai bentuk melalui cetakan yang
berbeda untuk mendapatkan produk polimer yang baru. Polimer yang termasuk
polimer termoplastik adalah jenis polimer plastik. Jenis plastik ini tidak
memiliki ikatan silang antar rantai polimernya, melainkan dengan struktur
molekul linear atau bercabang. [11] Bentuk struktur termoplastik diperlihatkan
pada gambar 2.10 berikut.
Gambar 2.10 : Struktur bercabang thermoplastic [14]
Polimer termoplastik memiliki sifat – sifat khusus sebagai berikut.
a. Berat molekul kecil dan fleksibel.
b. Tidak tahan terhadap panas dan titik leleh rendah.
c. Jika dipanaskan akan melunak dan dapat dibentuk ulang (daur ulang).
d. Jika didinginkan akan mengeras dan mudah larut dalam pelarut .
e. Mudah untuk diregangkan dan memiliki struktur molekul linear.
Contoh plastik termoplastik sebagai berikut:
Universitas Sumatera Utara
a. Polietilena (PE) = Botol plastik, mainan, bahan cetakan, ember, drum,
pipa saluran, isolasi kawat dan kabel, kantong plastik dan jas hujan.
b. Polivinilklorida (PVC) = pipa air, pipa plastik, pipa kabel listrik, kulit
sintetis, ubin plastik, piringan hitam, bungkus makanan, sol sepatu,
sarung tangan dan botol detergen.
c. Polipropena (PP) = karung, tali, botol minuman, serat, bak air,
insulator, kursi plastik, alat-alat rumah sakit, komponen mesin cuci,
pembungkus tekstil.
d. Polistirena = Insulator, sol sepatu, penggaris, gantungan baju.
Tabel 2.1 : Simbol Daur Ulang
Simbol Daur
Ulang
Jenis Plastik
Sifat-Sifat
Aplikasi Kemasan
Polietilen Tereftalat
(PET, PETE)
Bening, Kuat,
Tangguh, Non
Permeabel (Gas dan
uap Air)
Soft drink, Botol air
High Density
Polietilen (HDPE)
Kaku, Kuat, Tangguh,
Tahan lembab
Susu, Jus buah,
Kantong belanja
Polivinil Klorida
(PVC)
Tangguh, Kuat, Mudah
dicampur
Botol jus, pipa air,
bungkus plastik
Low Density
Polietilen (LDPE)
Mudah diproses, Kuat,
Tangguh, Fleksibel,
Mudah disegel, Tahan
lembab
Polipropilen (PP)
Kuat, Tangguh, Tahan
panas, Tahan lembab
Kantong makanan
beku, botol remas,
(kecap, saus, madu)
bungkus plastik
Peralatan dapur,
peralatan microwave,
wadah yoghurt,
piring dan mangkuk
sekali pakai
Polistiren (PS)
Mudah dibentuk dan
diproses
Karton telur,
stirofom, mangkuk
sekali pakai
Plastik lain
(Polikarbonat atau
ABS)
Tergantung dari jenis
polimernya
Botol minuman, botol
susu bayi, barangbarang elektronika
(Sumber : Malcolm P. Stevens,2007)
Universitas Sumatera Utara
2. Polimer Termosetting
Polimer termoseting adalah polimer yang mempunyai sifat tahan terhadap
panas. Jika polimer ini dipanaskan, maka tidak dapat meleleh. Sehingga tidak
dapat dibentuk ulang kembali. Susunan polimer ini bersifat permanen pada
bentuk cetak pertama kali (pada saat pembuatan). Bila polimer ini rusak/pecah,
maka tidak dapat disambung atau diperbaiki lagi. Plomer termoseting memiliki
ikatan – ikatan silang yang mudah dibentuk pada waktu dipanaskan. Hal ini
membuat polimer menjadi kaku dan keras. Semakin banyak ikatan silang pada
polimer ini, maka semakin kaku dan mudah patah. Bila polimer ini dipanaskan
untuk kedua kalinya, maka akan menyebabkan rusak atau lepasnya ikatan
silang antar rantai polimer.[11] Bentuk struktur termoplastik diperlihatkan pada
gambar 2.11 berikut.
Gambar 2.11 : Struktur ikatan silang thermosetting [14]
Sifat polimer termoseting sebagai berikut:
a. Keras dan kaku (tidak fleksibel)
b. Jika dipanaskan akan mengeras.
c. Tidak dapat dibentuk ulang (sukar didaur ulang).
d. Tidak dapat larut dalam pelarut apapun.
e. Jika dipanaskan akan meleleh.
f. Tahan terhadap asam basa.
g. Mempunyai ikatan silang antarrantai molekul.
Contoh plastik termoseting :
a. Bakelit = asbak, fitting lampu listrik, steker listrik, peralatan fotografi.
Universitas Sumatera Utara
Dalam teknik otomotif banyak sekali bahan-bahan yang digunakan dalam
kendaraan otomotif baik bahan logam ferro ataupun logam non-ferro, bahan non
logam seperti plastik, karbon, kaca, bahan pelumas dan lain-lain. Penggunaan bahan
logam baik ferro atau non-ferro banyak di aplikasikan pada komponen-komponen
yang harus kuat dan tahan terhadap tekanan dan suhu yang tinggi seperti mesin, bodi
dan kerangka (chasis) kendaraan dan lain-lain. Sedangkan penggunaan bahan non
logam berguna pada komponen-komponen yang kekuatannya tidak terlalu kuat
namun lebih mementingkan faktor keindahan, dan bobot komponen. Penerapan bahan
non logam ini banyak ditemukan pada komponen interior ataupun pada komponen
kendaraan otomotif modern seperti dashboard, tempat duduk, bumper atau bahkan
pada bodi kendaraan yang tergolong modern semua bagian dari bodi kendaraan
terbuat dari bahan non logam seperti carbon atau serat karbon yang memiliki bobot
ringan namun dengan kekuatan yang cukup kuat apabila dibandingkan dengan bahan
plastik. Plastik merupakan sebuah bahan yang paling populer dan paling banyak
digunakan sebagai bahan pembuat komponen otomotif selain bahan logam berupa
besi. Plastik merupakan sebuah zat kimia buatan yang memiliki kekuatan bervariasi
dan ketahanan terdapat suhu yang bervariasi pula. Plastik merupakan bahan recycle
atau bahan yang bisa didaur ulang, maka dari itulah banyak cara pengolahanpengolahan plastik. Selain itu plastik juga merupakan bahan kimia yang sulit
terdegradasi atau terurai oleh alam, membutuhkan waktu beratus-ratus atau bahkan
ribuan tahun untuk menguraikan plastik oleh alam.[9]
2.4.1. Sumber Plastik
Terdapat dua macam polymer yang terdapat di kehidupan yaitu polymer
alami dan polymer buatan atau polymer sintesis[11].
1. Polimer Alami
Alam juga menyediakan berbagai macam polymer yang bisa langsung
digunakan oleh manusia sebagai bahan. Polymer tersebut ialah : Kayu, kulit
binatang, kapas, karet alam, rambut dan lain sebagainya.
2. Polimer Sintetis
Universitas Sumatera Utara
Semakin meningkatnya dan beragamnya kebutuhan manusia menyebabkan
manusia harus mencari jalan untuk mencukupinya dengan cara membuat
kebutuhannya tersebut. Termasuk juga polymer, manusia membuat polymer
melalui reaksi kimia (sintesis) yang tidak disediakan oleh alam. Ada banyak
sekali macam-macam polymer sintesis hasil rekayasa manusia diantaranya
adalah :
a. Tidak terdapat secara alami : Nylon, polyester, polypropilen, polystiren
b. Terdapat di alam tetapi dibuat oleh proses buatan: karet sintetis
c. Polimer alami yang dimodifikasi : seluloid, cellophane (bahan dasarnya dari
selulosa tetapi telah mengalami modifikasi secara radikal sehingga
kehilangan sifat-sifat kimia dan fisika asalnya).
Berdasarkan jumlah rantai karbonnya :
a. 1 ~ 4 Gas (LPG, LNG)
b. 5 ~ 11 Cair (bensin)
c. 9 ~ 16 Cairan dengan viskositas rendah
d. 16 ~ 25 Cairan dengan viskositas tinggi (oli, gemuk)
e. 25 ~ 30 Padat (parafin, lilin)
f. 1000 ~ 3000 Plastik (polistiren, polietilen dan lain-lain.
2.4.2. Mesin Produksi Berbahan Baku Plastik
Ada banyak cara yang bisa digunakan dalam memproduksi plastik, dengan
menggunakan metode berbeda-beda dan alat yang berbeda-beda pula. Adapun
mesin yang digunakan untuk memproduksi plastik adalah sebagai berikut : [12]
1.
Proses Injection Molding
Termoplastik dalam bentuk butiran atau bubuk ditampung dalam sebuah
hopper kemudian turun ke dalam barrel secara otomatis (karena gaya
gravitasi) dimana ia dilelehkan oleh pemanas yang terdapat di dinding barrel
dan oleh gesekan akibat perputaran sekrup injeksi. Plastik yang sudah meleleh
diinjeksikan oleh sekrup injeksi (yang juga berfungsi sebagai plunger) melalui
nozzle ke dalam cetakan yang didinginkan oleh air. Produk yang sudah dingin
Universitas Sumatera Utara
dan mengeras dikeluarkan dari cetakan oleh pendorong hidraulik yang
tertanam dalam rumah cetkan selanjutnya diambil oleh manusia atau
menggunakan robot. Pada saat proses pendinginan produk secara bersamaan
di dalam barrel terjadi proses pelelehan plastik sehingga begitu produk
dikeluarkan dari cetakan dan cetakan menutup, plastik leleh bisa langsung
diinjeksikan,[13] proses injection moulding diperlihatkan pada gambar 2.12
berikut :
Gambar 2.12 : Proses Injection Molding [13]
2.
Proses Ekstrusi
Ekstrusi adalah proses untuk membuat benda dengan penampang tetap.
Keuntungan dari proses ekstrusi adalah bisa membuat benda dengan
penampang yang rumit, bisa memproses bahan yang rapuh karena pada
proses ekstrusi hanya bekerja tegangan tekan, sedangkan tegangan tarik
tidak ada sama sekali. Aluminium, tembaga, kuningan, baja dan plastik
adalah contoh bahan yang paling banyak diproses dengan ekstrusi. Contoh
barang dari baja yang dibuat dengan proses ekstrusi adalah rel kereta api.
Khusus untuk ekstrusi plastik proses pemanasan dan pelunakan bahan baku
terjadi di dalam barrel akibat adaya pemanas dan gesekan antar material
akibat putaran screw.[13] Proses ekstruksi diperlihatkan pada gambar 2.13
berikut :
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.13 : Proses Ekstruksi [13]
3.
Proses Blow Molding
Blow molding adalah proses manufaktur plastik untuk membuat produkproduk berongga (botol) dimana parison yang dihasilkan dari proses ekstrusi
dikembangkan dalam cetakan oleh tekanan gas. Pada dasarnya blow molding
adalah pengembangan dari proses ekstrusi pipa dengan penambahan
mekanisme cetakan dan peniupan. [13] Proses blow molding diperlihatkan
pada gambar 2.14 berikut :
Gambar 2.14 : Proses Blow Molding [13]
Universitas Sumatera Utara
4.
Proses Thermoforming
Thermoforming adalah proses pembentukan lembaran plastik termoset dengan
cara pemanasan kemudian diikuti pembentukan dengan cara pengisapan atau
penekanan ke rongga mold. Plastik termoset tidak bisa diproses secara
thermoforming karena pemanasan tidak bisa melunakkan termoset akibat
rantai tulang belakang molekulnya saling bersilangan. Contoh produk yang
diproses secara thermoforming adalah bakelit.[13] Proses thermoforming
diperlihatkan pada gambar 2.15 berikut :
Gambar 2.15 : Proses Thermoforming [13]
5.
Proses Calendering
Calendaring adalah sebuah proses dimana lembaran – lembaran dari material
thermoplastik dibuat dengan cara melewatkan polimer halus yang
dipanaskan diantara dua buah rol atau lebih. Dalam proses calendering,
plastik dibuat menjadi gulungan antara dua rol yang membuatnya ke sebuah
yang kemudian lewat sekitar satu atau lebih tambahan gulungan sebelum
melepas sebagai film berkelanjutan. Kain atau kertas dapat diberi umpan
melalui gulungan yang terakhir, sehingga mereka menjadi diresapi dengan
plastik. [13] Proses calendering diperlihatkan pada gambar 2.16 berikut :
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.16 : Proses Calendering [13]
6.
Proses Casting
Casting pada plastik adalah proses pembentukan produk plastik dengan cara
memasukan plastik panas kedalam cetakan kemudian cetakan diberikan
tekanan. Tetapi berbeda dengan proses injeksi. Material plastik yang biasa
digunakan adalah PE,PVC,ataupun PP.[13] Proses casting
diperlihatkan
pada gambar 2.17 berikut :
Gambar 2.17 : Proses Casting [13]
7.
Proses Pemintalan
Pembentukan fiber dilakukan dengan temperatur di atas titik leleh polyester,
dengan bantuan gear pump yang menentukan ukuran fiber yang keluar
melalui spinneret. Spinneret disini akan menentukan cross section atau
bentuk dari fiber yang diinginkan, seperti bulat, segitiga, dan lain-lain.Fiber
tipe ranting atau single straind di lewatkan melalui sebuah wadah yang berisi
resin, kemudian fiber tersebut di putar mengelilingi mandrel yang bergerak
Universitas Sumatera Utara
arah radial dan tangensial.[13] Proses pemintalan diperlihatkan pada gambar
2.18 berikut :
Gambar 2.18 : Proses Pemintalan [13]
2.4.3. Sifat, Jenis dan Kegunaan Plastik
Dewasa ini banyak ditemukan varian baru dalam dunia teknik mengenai
macam-macam plastik, masing-masing plastik memiliki sifat dan kegunaan yang
berbeda-beda.[10] Adapun macam-macam dari plastik itu sendiri adalah sebagai
berikut :
1.
PET (PolyEtylene Terephthalate)
Menurut Septera (2013) “PET bersifat jernih, kuat, tahan bahan kimia dan
panas, serta mempunyai sifat elektrikal baik yang Jika. Pemakaiannya
dilakukan secara berulang, terutama menampung air panas, lapisan polimer
botol meleleh mengeluarkan zat karsinogenik dan dapat menyebabkan
Kanker.” PET digunakan sebagi pembungkus minuman berkarbonasi (soda),
botol juice buah, peralatan tidur dan fiber tekstil. PET memiliki sifat tidak
tahan panas, keras, tembus cahaya (transparan), memiliki titik leleh 85ºC. [14]
bentuk struktur dapat dilihat pada gambar 2.19 berikut :
Gambar 2.19 : Struktur Ikatan Polymer PET [14]
Universitas Sumatera Utara
2.
PP (Polypropylene)
Krisnadwi (2013) mengungkapkan “Polypropylene merupakan plastik
polymer yang mudah dibentuk ketika panas, rumus molekulnya adalah (CHCH3-CH2-)n.” PP sendiri memiliki sifat yang tahan terhadap bahan kimia
atau Chemical Resistance namun ketahuan pukul atau Impact Strengh rendah,
transparan dan memiliki titik leleh 165°C. PP banyak digunakan pada kantong
plastik, film, mainan, ember dan komponen-komponen otomotif [14], bentuk
struktur dapat dilihat pada gambar 2.20 berikut :
Gambar 2.20 : Struktur Ikatan Polymer PP [14]
3.
PE (Polyethylene)
PE memiliki monomer etena (CH2 = CH2), PE bila ditinjau dari jenis rantai
karbonnya ada dua macam yaitu Polyetylene linier dan Polyetylene
bercabang. PE memiliki sifat-sifat diantaranya adalah permukaannya licin,
tidak tahan panas, fleksibel, transparan/tidak dan memiliki titik leleh sebesar
115°C. Maka dari itulah PE banyak digunakan sebagai kantong plastik, botol
plastik, cetakan, film dan pada dunia modern digunakan untuk pembungkus
kabel.[14] Bentuk struktur dapat dilihat pada gambar 2.21 berikut :
Gambar 2.21 : Struktur ikatan Polymer PE [14]
Universitas Sumatera Utara
4.
PVC (PolyVinyl Cloride)
Menurut Krisnadwi (2013) “PVC adalah Polyvinyl Chloride – Rumus
molekulnya adalah (-CH2 – CHCl -)n. Ini merupakan resin yang liat dan keras
yang tidak terpengaruh oleh zat kimia lain.” Sifat dari PVC ini sendiri adalah
keras, kaku, dapat bersatu dengan pelarut, memiliki titik leleh 70°-140° C.
Kegunaan dalam kehidupan adalah sebagai pipa plastik (paralon), peralatan
kelistrikan, dashboard mobil, atap bangunan dan lain-lain,[14] bentuk struktur
dapat dilihat pada gambar 2.22 berikut :
Gambar 2.22 : Struktur ikatan Polymer PVC [14]
5.
PS (Poly Styrene)
Menurut Septera (2013) “Mengandung bahan bahan Styrine yang berbahaya
untuk kesehatan otak, mengganggu hormon estrogen pada wanita yang
berakibat pada masalah reproduksi dan sistem saraf.” Sifat-sifat yang dimiliki
oleh PS adalah kaku, mudah patah, tidak buram dan memiliki titik leleh 95°C.
PS banyak digunakan sebagai penggaris plastik, cardridge printer, ramburambu lalu lintas dan gantungan baju.[14] Bentuk struktur dapat dilihat pada
gambar 2.23 berikut :
Gambar 2.23 : Struktur ikatan Polymer PS [14]
Universitas Sumatera Utara
2.5
Pengertian Abu Vulkanik
Abu vulkanik terdiri dari kata abu dan vulkanik. Abu adalah material padat
yang tersisa setelah pembakaran oleh api . Vulkanik sendiri adalah partikel lava yang
halus yang terembus ketika gunung berapi meletus, kadang-kadang partikel ini
berembus tinggi sekali sehingga jatuh di tempat yg sangat jauh. Abu vulkanik adalah
bahan material vulkanik jatuhan yang disemburkan ke udara saat terjadi suatu letusan.
Abu maupun pasir vulkanik terdiri dari batuan berukuran besar sampai berukuran
halus, yang berukuran besar biasanya jatuh sampai radius 5-7 km dari kawah,
sedangkan yang berukuran halus dapat jatuh pada jarak mencapai ratusan hingga
ribuan kilometer. Abu vulkanik menjadi isu lingkungan yang penting karena
jumlahnya yang cukup banyak dan menganggu keseimbangan lingkungan. Abu
vulkanik merupakan material piroklastik yang sangat halus namun memiliki ciri
bentuk dan karakteristik yang beragam. Hal ini terbentuk selama ledakan gunung
berapi, dari longsoran panas batuan yang mengalir menuruni sisi gunung berapi, atau
dari merah-panas cair lava semprot. Debu bervariasi dalam penampilan tergantung
pada jenis gunung berapi dan bentuk letusan.[15] Pada gambar 2.24 dibawah ini
merupakan salah satu letusan gunung berapi sinabung.
Gambar 2.24 : Letusan Gunung Berapi Sinabung [15]
Universitas Sumatera Utara
2.6
Proses Pembentukan Abu Vulkanik
Abu vulkanik yang terbentuk selama letusan gunung berapi, letusan
freatomagmatik dan selama transportasi di arus piroklastik (piroklastik: salah satu
hasil letusan gunung berapi yang bergerak dengan cepat dan terdiri dari gas panas,
abu vulkanik, dan bebatuan). Erupsi eksplosif terjadi ketika magma terdekompresi
hingga memungkinkan zat volatil terlarut (dominan air dan karbon dioksida) untuk
keluar menjadi gelembung-gelembung gas. Karena semakin banyak gelembung yang
dihasilkan, maka akan menurunkan kepadatan magma, sehingga mempercepat
magma menaiki saluran. Fragmentasi terjadi ketika gelembung menempati 70-80%
volume dari campuran erupsi. Ketika fragmentasi terjadi, gelembung secara keras
memecah magma hingga magma terpisah menjadi fragmen-fragmen yang
dikeluarkan ke atmosfer di mana mereka mengeras menjadi partikel abu. Fragmentasi
adalah proses yang sangat efisien dalam pembentukan abu dan mampu menghasilkan
abu yang sangat halus bahkan tanpa penambahan air . Abu vulkanik juga diproduksi
selama letusan freatomagmatik. Selama letusan ini, fragmentasi terjadi ketika magma
kontak dengan badan air (seperti laut, danau dan rawa-rawa), air tanah, salju atau es .
Sebagai magma, yang secara signifikan lebih panas dari titik didih air, kontak dengan
air akan membentuk uap (efek Leidenfrost). Hal tersebut membuat terjadinya
fragmentasi magma, mulai dari sedikit bagian dan terus bertambah seiring dengan
banyaknya magma yang terkena air.
Arus padat piroklastik juga dapat menghasilkan partikel abu. Ini biasanya
dihasilkan oleh runtuhan kubah lava atau runtuhnya kolom erupsi. Dalam arus padat
piroklastik, abrasi partikel terjadi ketika partikel berinteraksi satu sama lain
menghasilkan penurunan ukuran butir dan memproduksi partikel abu berbutir halus .
Selain itu, abu dapat dihasilkan selama fragmentasi sekunder fragmen batu apung,
karena konservasi panas dalam aliran. Berikut ini merupakan proses terbentuknya abu
vulkanik yang dapat dilihat pada gambar 2.25 dibawah ini :
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.25 : Proses Pembentukan Abu Vulkanik [15]
Sifat fisik maupun sifat kimia dari abu vulkanik dipengaruhi oleh tipe letusan
gunung berapi. Gunung berapi menampilkan berbagai tipe letusan yang pengaruhi
oleh sifat kimia magma, isi kristal, suhu dan gas-gas terlarut dari erupsi magma dan
dapat diklasifikasikan dengan menggunakan Volcanic Explosivity Index (VEI).
Letusan VEI 1 memiliki produk < 105 m3 ejecta , sedangkan letusan sangat eksplosif
VEI 5 + dapat mengeluarkan > 109 m3 ejecta ke atmosfer. Parameter lain yang
mengendalikan jumlah abu yang dihasilkan adalah durasi letusan. Semakin lama
letusan terjadi, maka semakin banyak abu vulkanik akan diproduksi.[15]
2.7
Struktur Abu Vulkanik
Abu vulkanik tersusun dari dari bebabagai jenis material tergantung darimana
abu vulkanik itu berasal karena setiap letusan gunung api memiliki komposisi yang
berbeda-beda. Secara umum, abu vulkanik berasal dari magma yang terdapat di
dalam perut bumi yang kaya akan silika (SiO2) dan oksigen (O2). Berbagai jenis
Universitas Sumatera Utara
magma dihasilkan selama letusan gunung berapi. Pertama, letusan basal dengan
energi rendah yang mengahasilkan abu basal. Letusan ini menghasilkan abu berwarna
gelap khas yang mengandung 45%-55% silika dan umumnya kaya akan zat besi (Fe)
dan magnesium (Mg). Letusan yang kedua adalah letusan riolit dengan energi letusan
yang tinggi. Abu vulkanik yang dihasilkan dari letusan ini adalah abu felsic dengan
kandungan silika yang lebih dari 69%. Jenis abu lain yang dihasilkan dari beberapa
letusan gunung berapi adalah abu andesit atau dasit yang memiliki kandungan silika
antara 55%-69%. Selain silika, sekitar 55 ion juga terdapat dalam abu vulkanik. Ionion ini terbentuk dari reaksi asam (sulfat, klorida, dan fluorida) dengan abu dari
letusan gunung berapi. Ion-ion ini terdiri dari kation dan anion. Kation dan anion
yang paling banyak ditemukan adalah Na+, K+, Ca2+, dan Mg2+ untuk kation dan
Cl-, F-, dan SO42- untuk anion sehingga dengan adanya ion-ion ini dalam beberapa
kasus letusan gunung berapi terkandung padatan garam sederhana pada abu vulkanik
seperti NaCl dan CaSO4. Dalam sebuah percobaan pada abu vulkanik dari letusan
Gunung St. Helens tahun 1980, ditemukan garam klorida yang terkandung dalam abu
letusan Gunung St. Helens. Namun, bukan berarti setiap gunung mempunyai jenis
kandungan dan konsentrasi yang sama. WHO (World Health Organization)
mengatakan bahwa jenis kandungan dan konsentrasi abu vulkanik setiap gunung
berapi berbeda-beda, tergantung kondisi alam seperti suhu udara dan angin. Dengan
konsentrasi yang berbeda-beda ini, abu vulkanik mempunyai dampak lingkungan di
sekitarnya dari yang sederhana seperti gatal atau iritasi pada mata sampai dampak
yang mengerikan seperti ganguan pernafasan akut (bronkitis, emfisema, dan
asma).[15]
2.7.1
Mikrostruktur Abu Vulkanik
Kandungan material dari debu yang dimuntahkan itu mengandung Si02
atau pasir kuarsa yang biasa digunakan untuk membuat gelas. Bentuk pasir
kuarsa itu tidak bulat layaknya debu biasa. Di bawah mikroskop, pasir kuarsa itu
tampak berujung runcing. Ini tentunya bisa melukai saluran pernapasan, mata,
bahkan kulit. Saat meletus, gunung berapi memang umumnya menyemburkan
Universitas Sumatera Utara
uap air (H2O), karbon dioksida (CO2), sulfur dioksida (SO2), asam klorida
(HCl), asam fluorida (HF), dan abu vulkanik ke atmosfer. Debu vulkanik
mengandung silika, mineral, dan bebatuan. Unsur yang paling umum adalah
sulfat, klorida, natrium, kalsium, kalium, magnesium, dan fluoride. Ada juga
unsur lain, seperti seng, kadmium, dan timah, tapi dalam konsentrasi yang lebih
rendah.[15] Adapun salah satu bentuk partikel dari debu vulkanik dapat dilihat
pada gambar 2.26 dibawah ini :
(a)
Gambar 2.26 :
2.7.2
(b)
Foto SEM debu vulkanik, (a) Partikel debu vulkanik Gunung
St.Helens erupsi tahun 1980 diperbesar 200 kali (Helens St, 1980) (b)
Debu biasa yang bulat [15]
Karakteristik Debu Vulkanik Sinabung (DVS)
Debu vulkanik yang dikeluarkan oleh Gunung Sinabung mengandung
banyak unsur gas kimia, seperti : Hidrogen Sulfida (H2S), Karbon Monoksida
(CO), Nitrogen Dioksida (NO2), gas Ammoniak (NH3), dan Sulfur Dioksida
(SO2). Unsur – unsur tersebut sangat tidak bersahabat dengan tubuh manusia
pada umumnya. Selain itu debu vulkanik juga mengandung unsur gas kimia yang
paling berbahaya yaitu SiO2 yang berupa mikrostruktur yang dapat
membahayakan mata dan paru – paru. Selain itu berdasarkan penelitian yang
sudah pernah dilakukan yaitu “Studi Perbandingan Kadar Logam Berat Pada
Debu Erupsi Gunung Sinabung”, menunjukkan bahwa debu vulkanik sinabung
Universitas Sumatera Utara
memiliki kandungan logam berat yang paling dominan yaitu Fe 37,0625 ppm,
Mn 0,2041 ppm, Zn 1,7655 ppm, Pb 0,0398 ppm, Cu 0,0502 ppm, Al 94,2051
ppm, dan logam Na 19,2158 ppm. Dengan terdapatnya kandungan logam berat
pada debu vulkanik sinabung, sebagian besar debu tersebut dimanfaatkan untuk
dijadikan material pencampuran bahan khususnya di bidang teknik dan
pembangunan [16]. Adapun bentuk karakteristik debu sinabung akan
diperlihatkan dari foto mikro pada gambar 2.27 dibawah ini :
Butiran Silika (Si)
Gambar 2.27 : Foto Mikro Debu Vulkanik Sinabung Pembesaran 100µm
Pada foto mikro debu sinabung yang diatas, memperlihatkan karakteristik dari
debu vulkanik sinabung berbentuk butiran pasir yang merupakan kandungan silika
(Si). Hasil dari foto mikro tersebut juga memperlihatkan kandungan silika yang
terdapat dalam debu sangat dominan diantara kandungan seperti Fe, Zn, Al, Mn, Cu.
2.8.
Tegangan (Stress)
Apabila sebuah batang atau plat dibebani sebuah gaya maka akan terjadi
gaya reaksi yang sama dengan yang arah berlawanan. Gaya tersebut akan diterima
sama rata oleh setiap molekul pada bidang penampang batang tersebut. Jadi tegangan
adalah suatu ukuran intensitas pembebanan yang dinyatakan oleh gaya dan dibagi
Universitas Sumatera Utara
oleh luas di tempat gaya tersebut bekerja. Tegangan ada bermacam-macam sesuai
dengan pembebanan yang diberikan.
Komponen tegangan pada sudut yang tegak lurus pada bidang ditempat
bekerjanya gaya disebut tegangan langsung. Pada pembebanan tarik akan terjadi
tegangan tarik maka pada beban tekan akan terjadi tegangan tekan. Besarnya
tegangan menunjukkan apakah bahan tersebut mampu menahan perubahan bentuk
sebelum patah. Tegangan (stress) juga didefinisikan sebagai perbandingan antara
gaya yang bekerja pada benda dengan luas penampang benda [17]. Secara matematis
dituliskan:
�
σ max = �
……………………..............................………………….. (2.1)
0
Ket :
σ = Kekutan Tarik (MPa)
F = Beban Maksimum (kgf)
∆0 = Luas penampang awal (mm2)
2.9.
Regangan (Strain)
Regangan adalah suatau bentuk tanpa dimensi untuk menyatakan perubahan
bentuk persentasi atau tidak dengan persentasi. Besarnya regangan menunjukkan
apakah bahan tersebut mampu menahan perubahan bentuk sebelum patah. Makin
besar regangan suatu bahan maka bahan itu mudah dibentuk.[17] Regangan juga
didefinisikan sebagai perbandingan antara penambahan panjang benda terhadap
panjang mula-mula. Pertambahan panjang yang terjadi akibat perlakuan yang
diberikan pada sampel sehingga pertambahan panjang sampel setiap satuan.
Regangan dirumuskan sebagai berikut :
ε =
Ket :
∆�
�0
.....................................................................................................(2.2)
ε = regangan (elongation)
ΔL = pertambahan panjang (mm)
L0 = panjang awal (mm)
Universitas Sumatera Utara
Bila suatu bahan dikenakan beban tarik yang disebut tegangan (gaya
persatuan luas), maka bahan akan mengalami perpanjangan (regangan). Kurva
tegangan terhadap regangan merupakan gambaran karakteristik dari sifat mekanik
suatu bahan. Berikut adalah grafik hubungan tegangan-regangan yang diperlihatkan
pada gambar 2.28 :
Gambar 2.28 : Grafik Hubungan Tegangan-Regangan [16]
Grafik tegangan regangan merupakan gambaran karakteristik suatu bahan
yang mengalami tarikan. Jika suatu spesimen yang akan digunakan untuk beban yang
tidak boleh melebihi batas luluhnya maka tegangan yang diizinkan tidak boleh
melebihi dari batas proposionalnya yakni: pada saat terjadinya mulur/luluh. Batas
proporsional ini disebut juga dengan batas elastisitas yang artinya apabila spesimen di
tarik maka akan mengalami pertambahan panjang, jika beban dilepaskan pada batas
elastisitas ini maka sepesiemen akan kembali kekeadaan semula.[17]
2.10.
Autodesk Simulation Moldflow
Autodesk simulation moldflow merupakan software yang digunakan untuk
melakukan simulasi proses injeksi pada proses plastic injection molding. Autodesk
simlation moldflow merupakan salah satu cabang dari perusahaan Autodesk Inc.
Moldflow pertama kali didirikan pada tahun 1978 ole Colin Austin di Melbourne,
Universitas Sumatera Utara
Australia.Autodesk Moldflow mempunyai dua software utama yaitu Moldflow plastic
insight dan Moldflow Plastic adviser.
Moldflow plastic adviser mempunyai fitur analisis terhadap proses injection
molding yaitu Moldflow part adviser dan Moldflow mold adviser. Moldflow part
adviser digunakan untuk melakukan analisa pada satu bagian dari benda yang akan
diinjeksi sedangkan moldflow mold adviser digunakan untuk melakukan analisa
terhadap semua sistem yang berhubungan dengan proses injeksi.
Autodesk simulation moldflow membantu para engineer untuk melakukan
analisa dan simulasi agar mendapatkan hasil injeksi yang paling optimal. Moldflow
dikhususkan untuk dunia industri plastic molding.[18]
Autodesk Moldflow adviser memiliki kemampuan untuk analisa proses plastic
injection molding. Kemampuan analisis yang dapat dilakukan Autodesk Moldflow
Adviser antara lain ialah:
1. Analisa waktu pengisian material kedalam cetakan (mold).
2. Analisa aliran plastik di dalam cetakan.
3. Analisa memprediksi kualitas produk yang dihasilkan (Quality Prediction)
4. Analisa mengetahui tekanan saat plastik dimasukkan kedalam cetakan kualitas
pendinginan untuk mengidentifikasi area yang memiliki suhu tidak merata pada
benda.
5. Analisa Penyusutan pada spesimen yang dihasilkan (Volumetric shrinkage at
ejection)
6. Analisa udara yang terjebak pada material setelah proses Injection Molding.
Analisa variasi temperatur pada proses Injection Molding [18]
Universitas Sumatera Utara
TINJAUAN PUSTAKA
2.1.
Mesin Mixer
Mesin mixer merupakan salah satu dari berbagai jenis mesin yang digunakan
untuk mencampur berbagai jenis material, penggunaannya di bidang industri maupun
penelitian. Seperti penggunaan mesin mixer internal atau dua buah rol pada proses
pembuatan komposit yang masih bisa menimbulkan resiko degradasi terhadap
komposit itu sendiri, namun hal ini dapat diperbaiki dengan dengan melakukan
metode melt-mixing pada material.
Proses pencampuran dua atau lebih material sangat dipengaruhi oleh
beberapa parameter proses seperti kecepatan pengadukan,komposisi maupun
temperatur. Kecepatan sebagai salah satu parameter pengadukan akan mempengaruhi
sifat mekanik material. Selain kecepatan pengadukan pada beberapa material seperti
concrete memperlihatkan bahwa waktu pengadukan akan yang lebih lama
mengakibatkan penurunan terhadap kekuatan kompresi material.[7]
Pada skala tertentu dari pengamatan distribusi material-material ini
memperlihatkan adanya fenomena segregasi dari campuran. Campuran yang diaduk
bisa cairan juga padatan yang berbentuk serbuk, Menurut Bauman.I [3] bahwa jenis
mixer statis, blender type-V juga jenis turbula dapat digunakan untuk percampuran
serbuk (powder) dengan karakteristik yang berbeda. Penggunaan mixer statis juga
memiliki keuntungan dibanding mixer jenis lain dikarenakan lebih murah pada saat
operasional dan sangat mudah dipasang dan dibersihkan.
Mixer merupakan salah satu alat pencampur dalam sistem emulsi sehingga
menghasilkan suatu dispersi yang seragam atau homogen. Terdapat dua jenis mixer
yang berdasarkan jumlah propeler-nya (turbin), yaitu mixer dengan satu propeller
dan mixer dengan dua propeller. Mixer dengan satu propeller adalah mixer yang
biasanya digunakan untuk cairan dengan viskositas rendah. Sedangkan mixer dengan
dua propiller umumnya diigunakan pada cairan dengan viskositas tinggi. Hal ini
Universitas Sumatera Utara
karena satu propeller tidak mampu mensirkulasikan keseluruhan massa dari bahan
pencampur (emulsi), selain itu ketinggi emulsi bervariasi dari waktu ke waktu.[1]
2.2.
Pengertian Pencampuran
Dalam proses rekayasa industri, pencampuran adalah operasi unit yang
melibatkan memanipulasi sistem fisik heterogen, dengan maksud untuk membuatnya
lebih homogen. Pencampuran dapat didefinisikan sebagai unit proses yang bertujuan
memberi perlakuan sedemikian rupa pada dua atau lebih dari dua komponen yang
terpisah atau belum tercampur sehingga tiap partikel dari suatu bahan terletak sedekat
mungkin dan kontak dengan bahan atau komponen lain. Pencampuran juga
didefinisikan sebagai proses yang cenderung mengakibatkan pengocokan partikel
yang tidak sama dalam suatu sistem. Pencampuran diperlukan untuk menghasilkan
distribusi dari dua atau lebih bahan sehomogen mungkin. Peristiwa elementer
pencampuran adalah penyisipan antar partikel jenis yang satu diantara partikel jenis
lain (atau beberapa jenis bahan yang lain) dalam kimia, suatu pencampuran adalah
sebuah zat yang dibuat dengan menggabungkan dua zat atau lebih yang berbeda tanpa
reaksi kimia yang terjadi (obyek tidak menempel satu sama lain). Sementara tak ada
perubahan fisik dalam suatu pencampuran, properti kimia suatu pencampuran, seperti
titik lelehnya, dapat menyimpang dari komponennya. Pencampuran dapat dipisahkan
menjadi komponen aslinya secara mekanis. Pencampuran dapat bersifat homogen
atau heterogen. [7]
Tujuan pencampuran adalah untuk melapisi partikel dengan pengikat, untuk
memutus aglomerat, dan untuk mencapai distribusi seragam pengikat dan ukuran
partikel seluruh bahan baku. Selanjutnya beberapa komponen dari binder harus tipis
dan tersebar diantara partikel, untuk mendapatkan ini beberapa detail harus menjadi
pertimbangan yang penting. Untuk binder thermoplastic pencampuran dilakukan
pada temperatur yang lebih tinggi atau menengah.[2]
2.2.1. Jenis-Jenis Mesin Pencampur
1. Planetary Mixer
Planetary Mixer merupakan alat pencampuran bahan viskous, dibandingkan
Universitas Sumatera Utara
dengan pencampuran pada bahan cair, proses pencampuran bahan yang
viscous memerlukan tenaga yang lebih banyak. Planetary mixer terdiri dari
wadah atau bejana yang bersifat stasioner sedangkan pengaduk yang
digunakan mempunyai gerakan melingkar sehingga ketika berputar,
pengaduk secara berulang mendatangi seluruh bagian pada bejana. Pada saat
proses pencampuran berlangsung ruang pencampuran berada dalam keadaan
tertutup. Hal itu dimaksudkan agar bahan yang sedang bercampur tidak
sampai tumpah keluar karena perputaran dari pengaduk[7]. Bentuk dari
mixer tersebut diperlihatkan pada gambar 2.1. dibawah ini :
Gambar 2.1 : Mesin Planetary Mixer [7]
2. Ribbon Blender
Ribbon Blender merupakan salah satu alat pencampur dalam sistem emulsi
sehingga menghasilkan suatu dispersi/adonan yang seragam atau homogen.
Sumber tenaga pada Ribbon Blenderberfungsi sebagai penggerak dalam
proses pengadukan. Tenaga dari motor penggerak untuk pengaduk
ditransmisikan secara langsung dengan menggunakan besi.Pengaduk itu
sendiri memiliki fungsi untuk mengalirkan bahan dalam alat pengaduk yang
bergerak dan wadah yang diam. Pengaduk juga berfungsi untuk mengaduk
selama proses penampungan dan untuk menghindari pengendapan.Proses
pencampuran adonan dengan Ribbon Blender bertujuan untuk memperoleh
adonan yang elastis dan menghasilkan pengembangan gluten yang
Universitas Sumatera Utara
diinginkan[6]. Bentuk dari mesin tersebut diperlihatkan pada gambar 2.2.
dibawah ini :
Gambar 2.2 : Mesin Ribbon Blender [7]
3. Double Cone Blender
Double cone mixer merupakan alat pencampur yang cocok untuk bahan
halus dan rapuh. Penggunaan energi dalam pencampurannya kecil. Untuk
spesifikasi alat ini adalah kapasitas alat ini dari 2 sampai 100.000 liter dan
muatannya bekerja secara otomatis. Keuntungan dari double cone mixer ini
adalah mudah digunakan untuk pencampuran berbahan halus, higienis dan
mudah dibersihkan.[7] Bentuk dari mesin tersebut diperlihatkan pada
gambar 2.3. dibawah ini :
Gambar 2.3 : Mesin Double Cone Blender [7]
Universitas Sumatera Utara
4. Vertical Double Rotary Mixer
Vertical double rotary mixer digunakan untuk mencampurkan bahan yang
padatpadat. Mixer ini digunakan untuk kontinyu adalah padat-padat dan
padat-cair pencampuran untuk medium untuk produksi besar secara terus
menerus. Mixer ganda memiliki poros pencampuran disesuaikan dengan
dayung dalam mixer vertikal tujuan pencampuran dapat diselesaikan di
bawah gaya gravitasi dengan dampak diasingkan. [7] Bentuk dari mixer
tersebut diperlihatkan pada gambar 2.4. dibawah ini :
Gambar 2.4 : Mesin Vertical Double Rotary Mixer [8]
2.2.2. Kecepatan Pencampuran
Salah satu variasi dasar dalam proses pengadukan dan pencampuran adalah
kecepatan putaran pengaduk yang digunakan. Variasi kecepatan putaran pengaduk
bisa memberikan gambaran mengenai pola aliran yang dihasilkan dan daya listrik
yang dibutuhkan dalam proses pengadukan dan pencampuran. Secara umum
klasifikasi kecepatan putaran pengaduk dibagi tiga, yaitu : kecepatan putaran
rendah, sedang dan tinggi. Variasi putaran ini akan mempengaruhi kualitas
pencampuran material yang diperoleh. Kecepatan putaran rendah berkisar 400 rpm,
menengah 1150 rpm dan kecepatan tinggi berkisar 1750 rpm[8]
Pengaduk berfungsi untuk menggerakkan bahan didalam bejana pengaduk
yang digunakan. Alat pengaduk ini biasanya terdiri atas sumbu pengaduk dan sirip
Universitas Sumatera Utara
pengaduk yang dirangkai menjadi satu kesatuan. Alat pengaduk dibuat dan didesain
sesuai dengan keperluan pengadukan. Jenis pengaduk harus disesuaikan dengan
faktor berikut ini yakni : Jenis dan ukuran pengaduk, Jenis bejana pengaduk, Jenis
dan jumlah bahan yang dicampur. Pemilihan alat pengaduk dari sejumlah besar alat
pengaduk
yang
ada
hanya
dapat
dilakukan
melalui
percobaan
dan
pengalaman.Jenis-jenis pengaduk yang biasa digunakan yakni pengaduk balingbaling (propeller), pengaduk turbin (turbine), pengaduk dayung (paddle) dan
pengaduk helical ribbon.
1.
Pengaduk Baling-baling
Pengaduk jenis ini digunakan pada kecepatan berkisar antara 400 hingga 1750
rpm (revolution per minute) dan digunakan untuk bahan berupa cairan dengan
viskositas rendah. Terdapat 3 jenis pengaduk baling-baling yang sering
digunakan yaitu Marine propeller, hydrofoil propeller, dan high flow
propeller. Bentuk dari pengaduk tersebut dapat dilihat pada gambar 2.5
dibawah ini :
Gambar 2.5 : Pengaduk Baling-Baling [7]
2.
Pengaduk Dayung (Paddle)
Pengaduk jenis ini digunakan pada kecepatan rendah diantaranya 20 hingga
200 rpm. Pengaduk jenis ini sebaiknya tidak digunakan untuk bahan dengan
viskositas tinggi seperti padatan. Terdapat beberapa jenis pengaduk dayung yaitu
Paddle anchor, paddle flat beam-basic, paddle double-motion, paddle gate, paddle
horseshoe, paddle glassed steel, paddle finger, paddle helix, dan multi helix. Bentuk
salah satu dari pengaduk tersebut dapat dilihat pada gambar 2.6 dibawah ini :
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.6 : Pengaduk Dayung [7]
3.
Pengaduk Turbin
Pengaduk turbin memiliki bentuk dasar yang sama dengan pengaduk dayung
hanya saja pengaduk turbin memiliki daun yang lebih banyak dan pendek.
Pengaduk jenis ini dapat digunakan untuk bahan kering maupun basah.
Pengaduk turbin dengan daun berbentuk datar memberikan aliran yang radial.
Pengaduk turbin jenis ini baik digunakan untuk mendispersi gas sebab gas
akan dialirkan dari bagian bawah pengadukan dan akan menuju bagian daun
pengaduk lalu terpotong-potong menjadi gelembung gas. Ada pun beberapa
jenis pengaduk turbin adalah sebagai berikut: turbine disc flat blade, turbine
hub mounted curved blade, turbine pitched blade, turbine bar, danturbine
shrouded. Pengaduk turbin dengan daun berbentuk miring 450 banyak
digunakan untuk bahan dengan viskositas tinggi / padatan, hal ini karena
pengaduk jenis ini menghasilkan pergerakan fluida yang lebih besar. Bentuk
dari jenis pengaduk tersebut dapat dilihat pada gambar 2.7 berikut ini :
Gambar 2.7 : Pengaduk Turbin [7]
4.
Pengaduk Helical- Ribbon
Pengaduk jenis Helical- Ribbon memiliki bentuks eperti pita (ribbon) yang
dibentuk dalam sebuah bagian yang bentuknya seperti baling- baling
Universitas Sumatera Utara
helicopter dan ditempelkan kepusat sumbu pengaduk (helical). Pengaduk jenis
ini memiliki rpm yang rendah dan digunakan untuk bahan-bahan dengan
viskositas tinggi. Ada pun beberapa jenis pengaduk helical-ribbon adalah
sebagai berikut: ribbon impeller, double ribbon impeller, helical screw
impleller, sigma impleller, dan z-blades.[7] Bentuk dari jenis pengaduk
tersebut dapat dilihat pada gambar 2.8 berikut ini :
Gambar 2.8 : Pengaduk Helical Ribbon [7]
2.3.
Elemen Pemanas
Elemen pemanas listrik merupakan mesin yang mengubah energi listrik
menjadi energi panas melalui proses Joule Heating. Prinsip kerja elemen panas
adalah arus listrik yang mengalir pada elemen menjumpai resistansinya, sehingga
menghasilkan panas pada elemen.[8] Pembuatan elemen pemanas harus memenuhi
beberapa persyaratan antara lain :
a. Harus tahan lama pada suhu yang dikehendaki, Sifat mekanisnya harus kuat
pada suhu yang dikehendaki, Koefisien muai harus kecil, sehingga perubahan
bentuknya pada suhu yang dikehendaki tidak terlalu besar, Tahanan jenisnya
harus tinggi, Koefisien suhunya
b. Harus kecil, sehingga arus kerjanya sedapat mungkin konstan.
Trip heater adalah elemen pemanas yang terbuat dari kumparan kawat/pita
bertahanan listrik tinggi yang kemudian dilapisi oleh isolator tahan panas dan pada
bagian luar dilapisi oleh plat logam berbahan kuningan, aluminium ataupun
Universitas Sumatera Utara
stainless steal yang kemudian dibentuk menjadi lempengan heater berbentuk
strepe.[8]
Adapun salah satu bentuk dari elemen pemanas tersebut diperlihatkan pada
gambar 2.9 dibawah ini :
Gambar 2.9 : Elemen Pemanas Pada Mesin Mixer
2.4.
Pengertian Plastik
Plastik adalah polimer rantai-panjang dari atom yang mengikat satu sama lain.
Rantai ini membentuk banyak unit molekul berulang atau monomer. Sejarahnya,
tahun pada 1920 Wallace Hume Carothers, ahli kimia lulusan Universitas Harvard,
mengembangkan nylon yang pada waktu itu disebut Fiber 66. Pada tahun 1940-an
nylon, acrylic, polyethylene, dan polimer lainnya digunakan untuk menggantikan
bahan-bahan alami yang waktu itu semakin berkurang. Inovasi lainnya dalam plastik
yaitu penemuan polyvinyl chloride (PVC). Ketika mencoba untuk melekatkan karet
dan metal, Waldo Semon, seorang ahli kimia di perusahaan ban B.F. Goodrich
menemukan PVC. Sedangkan pada tahun 1933 Ralph Wiley, seorang pekerja lab di
perusahaan kimia Dow secara tidak sengaja menemukan plastik jenis lain yaitu
polyvinylidene chloride atau populer dengan sebutan saran dan pada tahun yang
sama, dua orang ahli kimia organik bernama E.W. Fawcett dan R.O. Gibson yang
bekerja di Imperial Chemical Industries Research Laboratory menemukan
polyethylene. pada tahun 1938 seorang ahli kimia bernama Roy Plunkett menemukan
teflon. [9]
Polimer atau kadang-kadang disebut sebagai makromolekul, adalah molekul besar
yang dibangun oleh pengulangan kesatuan kimia yang kecil dan sederhana.
Kesatuan-kesatuan berulang itu setara dengan monomer, yaitu bahan dasar
pembuat polimer. Akibatnya molekul-molekul polimer umumnya mempunyai massa
Universitas Sumatera Utara
molekul yang sangat besar. Sebagai contoh, polimer poli (feniletena) mempunyai
harga rata-rata massa molekul mendekati 300.000. Hal ini yang menyebabkan
polimer tinggi memperlihatkan sifat sangat berbeda dari polimer bermassa molekul
rendah, sekalipun susunan kedua jenis polimer itu sama. [10] Adapun klasifikasi
polimer berdasarkan ketahanan terhadap panas dibedakan menjadi dua, yaitu sebagai
berikut :
1. Polimer Termoplastik
Polimer termoplastik adalah polimer yang mempunyai sifat tidak tahan
terhadap panas. Jika polimer jenis ini dipanaskan, maka akan menjadi lunak dan
didinginkan akan mengeras. Proses tersebut dapat terjadi berulang kali,
sehingga dapat dibentuk ulang dalam berbagai bentuk melalui cetakan yang
berbeda untuk mendapatkan produk polimer yang baru. Polimer yang termasuk
polimer termoplastik adalah jenis polimer plastik. Jenis plastik ini tidak
memiliki ikatan silang antar rantai polimernya, melainkan dengan struktur
molekul linear atau bercabang. [11] Bentuk struktur termoplastik diperlihatkan
pada gambar 2.10 berikut.
Gambar 2.10 : Struktur bercabang thermoplastic [14]
Polimer termoplastik memiliki sifat – sifat khusus sebagai berikut.
a. Berat molekul kecil dan fleksibel.
b. Tidak tahan terhadap panas dan titik leleh rendah.
c. Jika dipanaskan akan melunak dan dapat dibentuk ulang (daur ulang).
d. Jika didinginkan akan mengeras dan mudah larut dalam pelarut .
e. Mudah untuk diregangkan dan memiliki struktur molekul linear.
Contoh plastik termoplastik sebagai berikut:
Universitas Sumatera Utara
a. Polietilena (PE) = Botol plastik, mainan, bahan cetakan, ember, drum,
pipa saluran, isolasi kawat dan kabel, kantong plastik dan jas hujan.
b. Polivinilklorida (PVC) = pipa air, pipa plastik, pipa kabel listrik, kulit
sintetis, ubin plastik, piringan hitam, bungkus makanan, sol sepatu,
sarung tangan dan botol detergen.
c. Polipropena (PP) = karung, tali, botol minuman, serat, bak air,
insulator, kursi plastik, alat-alat rumah sakit, komponen mesin cuci,
pembungkus tekstil.
d. Polistirena = Insulator, sol sepatu, penggaris, gantungan baju.
Tabel 2.1 : Simbol Daur Ulang
Simbol Daur
Ulang
Jenis Plastik
Sifat-Sifat
Aplikasi Kemasan
Polietilen Tereftalat
(PET, PETE)
Bening, Kuat,
Tangguh, Non
Permeabel (Gas dan
uap Air)
Soft drink, Botol air
High Density
Polietilen (HDPE)
Kaku, Kuat, Tangguh,
Tahan lembab
Susu, Jus buah,
Kantong belanja
Polivinil Klorida
(PVC)
Tangguh, Kuat, Mudah
dicampur
Botol jus, pipa air,
bungkus plastik
Low Density
Polietilen (LDPE)
Mudah diproses, Kuat,
Tangguh, Fleksibel,
Mudah disegel, Tahan
lembab
Polipropilen (PP)
Kuat, Tangguh, Tahan
panas, Tahan lembab
Kantong makanan
beku, botol remas,
(kecap, saus, madu)
bungkus plastik
Peralatan dapur,
peralatan microwave,
wadah yoghurt,
piring dan mangkuk
sekali pakai
Polistiren (PS)
Mudah dibentuk dan
diproses
Karton telur,
stirofom, mangkuk
sekali pakai
Plastik lain
(Polikarbonat atau
ABS)
Tergantung dari jenis
polimernya
Botol minuman, botol
susu bayi, barangbarang elektronika
(Sumber : Malcolm P. Stevens,2007)
Universitas Sumatera Utara
2. Polimer Termosetting
Polimer termoseting adalah polimer yang mempunyai sifat tahan terhadap
panas. Jika polimer ini dipanaskan, maka tidak dapat meleleh. Sehingga tidak
dapat dibentuk ulang kembali. Susunan polimer ini bersifat permanen pada
bentuk cetak pertama kali (pada saat pembuatan). Bila polimer ini rusak/pecah,
maka tidak dapat disambung atau diperbaiki lagi. Plomer termoseting memiliki
ikatan – ikatan silang yang mudah dibentuk pada waktu dipanaskan. Hal ini
membuat polimer menjadi kaku dan keras. Semakin banyak ikatan silang pada
polimer ini, maka semakin kaku dan mudah patah. Bila polimer ini dipanaskan
untuk kedua kalinya, maka akan menyebabkan rusak atau lepasnya ikatan
silang antar rantai polimer.[11] Bentuk struktur termoplastik diperlihatkan pada
gambar 2.11 berikut.
Gambar 2.11 : Struktur ikatan silang thermosetting [14]
Sifat polimer termoseting sebagai berikut:
a. Keras dan kaku (tidak fleksibel)
b. Jika dipanaskan akan mengeras.
c. Tidak dapat dibentuk ulang (sukar didaur ulang).
d. Tidak dapat larut dalam pelarut apapun.
e. Jika dipanaskan akan meleleh.
f. Tahan terhadap asam basa.
g. Mempunyai ikatan silang antarrantai molekul.
Contoh plastik termoseting :
a. Bakelit = asbak, fitting lampu listrik, steker listrik, peralatan fotografi.
Universitas Sumatera Utara
Dalam teknik otomotif banyak sekali bahan-bahan yang digunakan dalam
kendaraan otomotif baik bahan logam ferro ataupun logam non-ferro, bahan non
logam seperti plastik, karbon, kaca, bahan pelumas dan lain-lain. Penggunaan bahan
logam baik ferro atau non-ferro banyak di aplikasikan pada komponen-komponen
yang harus kuat dan tahan terhadap tekanan dan suhu yang tinggi seperti mesin, bodi
dan kerangka (chasis) kendaraan dan lain-lain. Sedangkan penggunaan bahan non
logam berguna pada komponen-komponen yang kekuatannya tidak terlalu kuat
namun lebih mementingkan faktor keindahan, dan bobot komponen. Penerapan bahan
non logam ini banyak ditemukan pada komponen interior ataupun pada komponen
kendaraan otomotif modern seperti dashboard, tempat duduk, bumper atau bahkan
pada bodi kendaraan yang tergolong modern semua bagian dari bodi kendaraan
terbuat dari bahan non logam seperti carbon atau serat karbon yang memiliki bobot
ringan namun dengan kekuatan yang cukup kuat apabila dibandingkan dengan bahan
plastik. Plastik merupakan sebuah bahan yang paling populer dan paling banyak
digunakan sebagai bahan pembuat komponen otomotif selain bahan logam berupa
besi. Plastik merupakan sebuah zat kimia buatan yang memiliki kekuatan bervariasi
dan ketahanan terdapat suhu yang bervariasi pula. Plastik merupakan bahan recycle
atau bahan yang bisa didaur ulang, maka dari itulah banyak cara pengolahanpengolahan plastik. Selain itu plastik juga merupakan bahan kimia yang sulit
terdegradasi atau terurai oleh alam, membutuhkan waktu beratus-ratus atau bahkan
ribuan tahun untuk menguraikan plastik oleh alam.[9]
2.4.1. Sumber Plastik
Terdapat dua macam polymer yang terdapat di kehidupan yaitu polymer
alami dan polymer buatan atau polymer sintesis[11].
1. Polimer Alami
Alam juga menyediakan berbagai macam polymer yang bisa langsung
digunakan oleh manusia sebagai bahan. Polymer tersebut ialah : Kayu, kulit
binatang, kapas, karet alam, rambut dan lain sebagainya.
2. Polimer Sintetis
Universitas Sumatera Utara
Semakin meningkatnya dan beragamnya kebutuhan manusia menyebabkan
manusia harus mencari jalan untuk mencukupinya dengan cara membuat
kebutuhannya tersebut. Termasuk juga polymer, manusia membuat polymer
melalui reaksi kimia (sintesis) yang tidak disediakan oleh alam. Ada banyak
sekali macam-macam polymer sintesis hasil rekayasa manusia diantaranya
adalah :
a. Tidak terdapat secara alami : Nylon, polyester, polypropilen, polystiren
b. Terdapat di alam tetapi dibuat oleh proses buatan: karet sintetis
c. Polimer alami yang dimodifikasi : seluloid, cellophane (bahan dasarnya dari
selulosa tetapi telah mengalami modifikasi secara radikal sehingga
kehilangan sifat-sifat kimia dan fisika asalnya).
Berdasarkan jumlah rantai karbonnya :
a. 1 ~ 4 Gas (LPG, LNG)
b. 5 ~ 11 Cair (bensin)
c. 9 ~ 16 Cairan dengan viskositas rendah
d. 16 ~ 25 Cairan dengan viskositas tinggi (oli, gemuk)
e. 25 ~ 30 Padat (parafin, lilin)
f. 1000 ~ 3000 Plastik (polistiren, polietilen dan lain-lain.
2.4.2. Mesin Produksi Berbahan Baku Plastik
Ada banyak cara yang bisa digunakan dalam memproduksi plastik, dengan
menggunakan metode berbeda-beda dan alat yang berbeda-beda pula. Adapun
mesin yang digunakan untuk memproduksi plastik adalah sebagai berikut : [12]
1.
Proses Injection Molding
Termoplastik dalam bentuk butiran atau bubuk ditampung dalam sebuah
hopper kemudian turun ke dalam barrel secara otomatis (karena gaya
gravitasi) dimana ia dilelehkan oleh pemanas yang terdapat di dinding barrel
dan oleh gesekan akibat perputaran sekrup injeksi. Plastik yang sudah meleleh
diinjeksikan oleh sekrup injeksi (yang juga berfungsi sebagai plunger) melalui
nozzle ke dalam cetakan yang didinginkan oleh air. Produk yang sudah dingin
Universitas Sumatera Utara
dan mengeras dikeluarkan dari cetakan oleh pendorong hidraulik yang
tertanam dalam rumah cetkan selanjutnya diambil oleh manusia atau
menggunakan robot. Pada saat proses pendinginan produk secara bersamaan
di dalam barrel terjadi proses pelelehan plastik sehingga begitu produk
dikeluarkan dari cetakan dan cetakan menutup, plastik leleh bisa langsung
diinjeksikan,[13] proses injection moulding diperlihatkan pada gambar 2.12
berikut :
Gambar 2.12 : Proses Injection Molding [13]
2.
Proses Ekstrusi
Ekstrusi adalah proses untuk membuat benda dengan penampang tetap.
Keuntungan dari proses ekstrusi adalah bisa membuat benda dengan
penampang yang rumit, bisa memproses bahan yang rapuh karena pada
proses ekstrusi hanya bekerja tegangan tekan, sedangkan tegangan tarik
tidak ada sama sekali. Aluminium, tembaga, kuningan, baja dan plastik
adalah contoh bahan yang paling banyak diproses dengan ekstrusi. Contoh
barang dari baja yang dibuat dengan proses ekstrusi adalah rel kereta api.
Khusus untuk ekstrusi plastik proses pemanasan dan pelunakan bahan baku
terjadi di dalam barrel akibat adaya pemanas dan gesekan antar material
akibat putaran screw.[13] Proses ekstruksi diperlihatkan pada gambar 2.13
berikut :
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.13 : Proses Ekstruksi [13]
3.
Proses Blow Molding
Blow molding adalah proses manufaktur plastik untuk membuat produkproduk berongga (botol) dimana parison yang dihasilkan dari proses ekstrusi
dikembangkan dalam cetakan oleh tekanan gas. Pada dasarnya blow molding
adalah pengembangan dari proses ekstrusi pipa dengan penambahan
mekanisme cetakan dan peniupan. [13] Proses blow molding diperlihatkan
pada gambar 2.14 berikut :
Gambar 2.14 : Proses Blow Molding [13]
Universitas Sumatera Utara
4.
Proses Thermoforming
Thermoforming adalah proses pembentukan lembaran plastik termoset dengan
cara pemanasan kemudian diikuti pembentukan dengan cara pengisapan atau
penekanan ke rongga mold. Plastik termoset tidak bisa diproses secara
thermoforming karena pemanasan tidak bisa melunakkan termoset akibat
rantai tulang belakang molekulnya saling bersilangan. Contoh produk yang
diproses secara thermoforming adalah bakelit.[13] Proses thermoforming
diperlihatkan pada gambar 2.15 berikut :
Gambar 2.15 : Proses Thermoforming [13]
5.
Proses Calendering
Calendaring adalah sebuah proses dimana lembaran – lembaran dari material
thermoplastik dibuat dengan cara melewatkan polimer halus yang
dipanaskan diantara dua buah rol atau lebih. Dalam proses calendering,
plastik dibuat menjadi gulungan antara dua rol yang membuatnya ke sebuah
yang kemudian lewat sekitar satu atau lebih tambahan gulungan sebelum
melepas sebagai film berkelanjutan. Kain atau kertas dapat diberi umpan
melalui gulungan yang terakhir, sehingga mereka menjadi diresapi dengan
plastik. [13] Proses calendering diperlihatkan pada gambar 2.16 berikut :
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.16 : Proses Calendering [13]
6.
Proses Casting
Casting pada plastik adalah proses pembentukan produk plastik dengan cara
memasukan plastik panas kedalam cetakan kemudian cetakan diberikan
tekanan. Tetapi berbeda dengan proses injeksi. Material plastik yang biasa
digunakan adalah PE,PVC,ataupun PP.[13] Proses casting
diperlihatkan
pada gambar 2.17 berikut :
Gambar 2.17 : Proses Casting [13]
7.
Proses Pemintalan
Pembentukan fiber dilakukan dengan temperatur di atas titik leleh polyester,
dengan bantuan gear pump yang menentukan ukuran fiber yang keluar
melalui spinneret. Spinneret disini akan menentukan cross section atau
bentuk dari fiber yang diinginkan, seperti bulat, segitiga, dan lain-lain.Fiber
tipe ranting atau single straind di lewatkan melalui sebuah wadah yang berisi
resin, kemudian fiber tersebut di putar mengelilingi mandrel yang bergerak
Universitas Sumatera Utara
arah radial dan tangensial.[13] Proses pemintalan diperlihatkan pada gambar
2.18 berikut :
Gambar 2.18 : Proses Pemintalan [13]
2.4.3. Sifat, Jenis dan Kegunaan Plastik
Dewasa ini banyak ditemukan varian baru dalam dunia teknik mengenai
macam-macam plastik, masing-masing plastik memiliki sifat dan kegunaan yang
berbeda-beda.[10] Adapun macam-macam dari plastik itu sendiri adalah sebagai
berikut :
1.
PET (PolyEtylene Terephthalate)
Menurut Septera (2013) “PET bersifat jernih, kuat, tahan bahan kimia dan
panas, serta mempunyai sifat elektrikal baik yang Jika. Pemakaiannya
dilakukan secara berulang, terutama menampung air panas, lapisan polimer
botol meleleh mengeluarkan zat karsinogenik dan dapat menyebabkan
Kanker.” PET digunakan sebagi pembungkus minuman berkarbonasi (soda),
botol juice buah, peralatan tidur dan fiber tekstil. PET memiliki sifat tidak
tahan panas, keras, tembus cahaya (transparan), memiliki titik leleh 85ºC. [14]
bentuk struktur dapat dilihat pada gambar 2.19 berikut :
Gambar 2.19 : Struktur Ikatan Polymer PET [14]
Universitas Sumatera Utara
2.
PP (Polypropylene)
Krisnadwi (2013) mengungkapkan “Polypropylene merupakan plastik
polymer yang mudah dibentuk ketika panas, rumus molekulnya adalah (CHCH3-CH2-)n.” PP sendiri memiliki sifat yang tahan terhadap bahan kimia
atau Chemical Resistance namun ketahuan pukul atau Impact Strengh rendah,
transparan dan memiliki titik leleh 165°C. PP banyak digunakan pada kantong
plastik, film, mainan, ember dan komponen-komponen otomotif [14], bentuk
struktur dapat dilihat pada gambar 2.20 berikut :
Gambar 2.20 : Struktur Ikatan Polymer PP [14]
3.
PE (Polyethylene)
PE memiliki monomer etena (CH2 = CH2), PE bila ditinjau dari jenis rantai
karbonnya ada dua macam yaitu Polyetylene linier dan Polyetylene
bercabang. PE memiliki sifat-sifat diantaranya adalah permukaannya licin,
tidak tahan panas, fleksibel, transparan/tidak dan memiliki titik leleh sebesar
115°C. Maka dari itulah PE banyak digunakan sebagai kantong plastik, botol
plastik, cetakan, film dan pada dunia modern digunakan untuk pembungkus
kabel.[14] Bentuk struktur dapat dilihat pada gambar 2.21 berikut :
Gambar 2.21 : Struktur ikatan Polymer PE [14]
Universitas Sumatera Utara
4.
PVC (PolyVinyl Cloride)
Menurut Krisnadwi (2013) “PVC adalah Polyvinyl Chloride – Rumus
molekulnya adalah (-CH2 – CHCl -)n. Ini merupakan resin yang liat dan keras
yang tidak terpengaruh oleh zat kimia lain.” Sifat dari PVC ini sendiri adalah
keras, kaku, dapat bersatu dengan pelarut, memiliki titik leleh 70°-140° C.
Kegunaan dalam kehidupan adalah sebagai pipa plastik (paralon), peralatan
kelistrikan, dashboard mobil, atap bangunan dan lain-lain,[14] bentuk struktur
dapat dilihat pada gambar 2.22 berikut :
Gambar 2.22 : Struktur ikatan Polymer PVC [14]
5.
PS (Poly Styrene)
Menurut Septera (2013) “Mengandung bahan bahan Styrine yang berbahaya
untuk kesehatan otak, mengganggu hormon estrogen pada wanita yang
berakibat pada masalah reproduksi dan sistem saraf.” Sifat-sifat yang dimiliki
oleh PS adalah kaku, mudah patah, tidak buram dan memiliki titik leleh 95°C.
PS banyak digunakan sebagai penggaris plastik, cardridge printer, ramburambu lalu lintas dan gantungan baju.[14] Bentuk struktur dapat dilihat pada
gambar 2.23 berikut :
Gambar 2.23 : Struktur ikatan Polymer PS [14]
Universitas Sumatera Utara
2.5
Pengertian Abu Vulkanik
Abu vulkanik terdiri dari kata abu dan vulkanik. Abu adalah material padat
yang tersisa setelah pembakaran oleh api . Vulkanik sendiri adalah partikel lava yang
halus yang terembus ketika gunung berapi meletus, kadang-kadang partikel ini
berembus tinggi sekali sehingga jatuh di tempat yg sangat jauh. Abu vulkanik adalah
bahan material vulkanik jatuhan yang disemburkan ke udara saat terjadi suatu letusan.
Abu maupun pasir vulkanik terdiri dari batuan berukuran besar sampai berukuran
halus, yang berukuran besar biasanya jatuh sampai radius 5-7 km dari kawah,
sedangkan yang berukuran halus dapat jatuh pada jarak mencapai ratusan hingga
ribuan kilometer. Abu vulkanik menjadi isu lingkungan yang penting karena
jumlahnya yang cukup banyak dan menganggu keseimbangan lingkungan. Abu
vulkanik merupakan material piroklastik yang sangat halus namun memiliki ciri
bentuk dan karakteristik yang beragam. Hal ini terbentuk selama ledakan gunung
berapi, dari longsoran panas batuan yang mengalir menuruni sisi gunung berapi, atau
dari merah-panas cair lava semprot. Debu bervariasi dalam penampilan tergantung
pada jenis gunung berapi dan bentuk letusan.[15] Pada gambar 2.24 dibawah ini
merupakan salah satu letusan gunung berapi sinabung.
Gambar 2.24 : Letusan Gunung Berapi Sinabung [15]
Universitas Sumatera Utara
2.6
Proses Pembentukan Abu Vulkanik
Abu vulkanik yang terbentuk selama letusan gunung berapi, letusan
freatomagmatik dan selama transportasi di arus piroklastik (piroklastik: salah satu
hasil letusan gunung berapi yang bergerak dengan cepat dan terdiri dari gas panas,
abu vulkanik, dan bebatuan). Erupsi eksplosif terjadi ketika magma terdekompresi
hingga memungkinkan zat volatil terlarut (dominan air dan karbon dioksida) untuk
keluar menjadi gelembung-gelembung gas. Karena semakin banyak gelembung yang
dihasilkan, maka akan menurunkan kepadatan magma, sehingga mempercepat
magma menaiki saluran. Fragmentasi terjadi ketika gelembung menempati 70-80%
volume dari campuran erupsi. Ketika fragmentasi terjadi, gelembung secara keras
memecah magma hingga magma terpisah menjadi fragmen-fragmen yang
dikeluarkan ke atmosfer di mana mereka mengeras menjadi partikel abu. Fragmentasi
adalah proses yang sangat efisien dalam pembentukan abu dan mampu menghasilkan
abu yang sangat halus bahkan tanpa penambahan air . Abu vulkanik juga diproduksi
selama letusan freatomagmatik. Selama letusan ini, fragmentasi terjadi ketika magma
kontak dengan badan air (seperti laut, danau dan rawa-rawa), air tanah, salju atau es .
Sebagai magma, yang secara signifikan lebih panas dari titik didih air, kontak dengan
air akan membentuk uap (efek Leidenfrost). Hal tersebut membuat terjadinya
fragmentasi magma, mulai dari sedikit bagian dan terus bertambah seiring dengan
banyaknya magma yang terkena air.
Arus padat piroklastik juga dapat menghasilkan partikel abu. Ini biasanya
dihasilkan oleh runtuhan kubah lava atau runtuhnya kolom erupsi. Dalam arus padat
piroklastik, abrasi partikel terjadi ketika partikel berinteraksi satu sama lain
menghasilkan penurunan ukuran butir dan memproduksi partikel abu berbutir halus .
Selain itu, abu dapat dihasilkan selama fragmentasi sekunder fragmen batu apung,
karena konservasi panas dalam aliran. Berikut ini merupakan proses terbentuknya abu
vulkanik yang dapat dilihat pada gambar 2.25 dibawah ini :
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.25 : Proses Pembentukan Abu Vulkanik [15]
Sifat fisik maupun sifat kimia dari abu vulkanik dipengaruhi oleh tipe letusan
gunung berapi. Gunung berapi menampilkan berbagai tipe letusan yang pengaruhi
oleh sifat kimia magma, isi kristal, suhu dan gas-gas terlarut dari erupsi magma dan
dapat diklasifikasikan dengan menggunakan Volcanic Explosivity Index (VEI).
Letusan VEI 1 memiliki produk < 105 m3 ejecta , sedangkan letusan sangat eksplosif
VEI 5 + dapat mengeluarkan > 109 m3 ejecta ke atmosfer. Parameter lain yang
mengendalikan jumlah abu yang dihasilkan adalah durasi letusan. Semakin lama
letusan terjadi, maka semakin banyak abu vulkanik akan diproduksi.[15]
2.7
Struktur Abu Vulkanik
Abu vulkanik tersusun dari dari bebabagai jenis material tergantung darimana
abu vulkanik itu berasal karena setiap letusan gunung api memiliki komposisi yang
berbeda-beda. Secara umum, abu vulkanik berasal dari magma yang terdapat di
dalam perut bumi yang kaya akan silika (SiO2) dan oksigen (O2). Berbagai jenis
Universitas Sumatera Utara
magma dihasilkan selama letusan gunung berapi. Pertama, letusan basal dengan
energi rendah yang mengahasilkan abu basal. Letusan ini menghasilkan abu berwarna
gelap khas yang mengandung 45%-55% silika dan umumnya kaya akan zat besi (Fe)
dan magnesium (Mg). Letusan yang kedua adalah letusan riolit dengan energi letusan
yang tinggi. Abu vulkanik yang dihasilkan dari letusan ini adalah abu felsic dengan
kandungan silika yang lebih dari 69%. Jenis abu lain yang dihasilkan dari beberapa
letusan gunung berapi adalah abu andesit atau dasit yang memiliki kandungan silika
antara 55%-69%. Selain silika, sekitar 55 ion juga terdapat dalam abu vulkanik. Ionion ini terbentuk dari reaksi asam (sulfat, klorida, dan fluorida) dengan abu dari
letusan gunung berapi. Ion-ion ini terdiri dari kation dan anion. Kation dan anion
yang paling banyak ditemukan adalah Na+, K+, Ca2+, dan Mg2+ untuk kation dan
Cl-, F-, dan SO42- untuk anion sehingga dengan adanya ion-ion ini dalam beberapa
kasus letusan gunung berapi terkandung padatan garam sederhana pada abu vulkanik
seperti NaCl dan CaSO4. Dalam sebuah percobaan pada abu vulkanik dari letusan
Gunung St. Helens tahun 1980, ditemukan garam klorida yang terkandung dalam abu
letusan Gunung St. Helens. Namun, bukan berarti setiap gunung mempunyai jenis
kandungan dan konsentrasi yang sama. WHO (World Health Organization)
mengatakan bahwa jenis kandungan dan konsentrasi abu vulkanik setiap gunung
berapi berbeda-beda, tergantung kondisi alam seperti suhu udara dan angin. Dengan
konsentrasi yang berbeda-beda ini, abu vulkanik mempunyai dampak lingkungan di
sekitarnya dari yang sederhana seperti gatal atau iritasi pada mata sampai dampak
yang mengerikan seperti ganguan pernafasan akut (bronkitis, emfisema, dan
asma).[15]
2.7.1
Mikrostruktur Abu Vulkanik
Kandungan material dari debu yang dimuntahkan itu mengandung Si02
atau pasir kuarsa yang biasa digunakan untuk membuat gelas. Bentuk pasir
kuarsa itu tidak bulat layaknya debu biasa. Di bawah mikroskop, pasir kuarsa itu
tampak berujung runcing. Ini tentunya bisa melukai saluran pernapasan, mata,
bahkan kulit. Saat meletus, gunung berapi memang umumnya menyemburkan
Universitas Sumatera Utara
uap air (H2O), karbon dioksida (CO2), sulfur dioksida (SO2), asam klorida
(HCl), asam fluorida (HF), dan abu vulkanik ke atmosfer. Debu vulkanik
mengandung silika, mineral, dan bebatuan. Unsur yang paling umum adalah
sulfat, klorida, natrium, kalsium, kalium, magnesium, dan fluoride. Ada juga
unsur lain, seperti seng, kadmium, dan timah, tapi dalam konsentrasi yang lebih
rendah.[15] Adapun salah satu bentuk partikel dari debu vulkanik dapat dilihat
pada gambar 2.26 dibawah ini :
(a)
Gambar 2.26 :
2.7.2
(b)
Foto SEM debu vulkanik, (a) Partikel debu vulkanik Gunung
St.Helens erupsi tahun 1980 diperbesar 200 kali (Helens St, 1980) (b)
Debu biasa yang bulat [15]
Karakteristik Debu Vulkanik Sinabung (DVS)
Debu vulkanik yang dikeluarkan oleh Gunung Sinabung mengandung
banyak unsur gas kimia, seperti : Hidrogen Sulfida (H2S), Karbon Monoksida
(CO), Nitrogen Dioksida (NO2), gas Ammoniak (NH3), dan Sulfur Dioksida
(SO2). Unsur – unsur tersebut sangat tidak bersahabat dengan tubuh manusia
pada umumnya. Selain itu debu vulkanik juga mengandung unsur gas kimia yang
paling berbahaya yaitu SiO2 yang berupa mikrostruktur yang dapat
membahayakan mata dan paru – paru. Selain itu berdasarkan penelitian yang
sudah pernah dilakukan yaitu “Studi Perbandingan Kadar Logam Berat Pada
Debu Erupsi Gunung Sinabung”, menunjukkan bahwa debu vulkanik sinabung
Universitas Sumatera Utara
memiliki kandungan logam berat yang paling dominan yaitu Fe 37,0625 ppm,
Mn 0,2041 ppm, Zn 1,7655 ppm, Pb 0,0398 ppm, Cu 0,0502 ppm, Al 94,2051
ppm, dan logam Na 19,2158 ppm. Dengan terdapatnya kandungan logam berat
pada debu vulkanik sinabung, sebagian besar debu tersebut dimanfaatkan untuk
dijadikan material pencampuran bahan khususnya di bidang teknik dan
pembangunan [16]. Adapun bentuk karakteristik debu sinabung akan
diperlihatkan dari foto mikro pada gambar 2.27 dibawah ini :
Butiran Silika (Si)
Gambar 2.27 : Foto Mikro Debu Vulkanik Sinabung Pembesaran 100µm
Pada foto mikro debu sinabung yang diatas, memperlihatkan karakteristik dari
debu vulkanik sinabung berbentuk butiran pasir yang merupakan kandungan silika
(Si). Hasil dari foto mikro tersebut juga memperlihatkan kandungan silika yang
terdapat dalam debu sangat dominan diantara kandungan seperti Fe, Zn, Al, Mn, Cu.
2.8.
Tegangan (Stress)
Apabila sebuah batang atau plat dibebani sebuah gaya maka akan terjadi
gaya reaksi yang sama dengan yang arah berlawanan. Gaya tersebut akan diterima
sama rata oleh setiap molekul pada bidang penampang batang tersebut. Jadi tegangan
adalah suatu ukuran intensitas pembebanan yang dinyatakan oleh gaya dan dibagi
Universitas Sumatera Utara
oleh luas di tempat gaya tersebut bekerja. Tegangan ada bermacam-macam sesuai
dengan pembebanan yang diberikan.
Komponen tegangan pada sudut yang tegak lurus pada bidang ditempat
bekerjanya gaya disebut tegangan langsung. Pada pembebanan tarik akan terjadi
tegangan tarik maka pada beban tekan akan terjadi tegangan tekan. Besarnya
tegangan menunjukkan apakah bahan tersebut mampu menahan perubahan bentuk
sebelum patah. Tegangan (stress) juga didefinisikan sebagai perbandingan antara
gaya yang bekerja pada benda dengan luas penampang benda [17]. Secara matematis
dituliskan:
�
σ max = �
……………………..............................………………….. (2.1)
0
Ket :
σ = Kekutan Tarik (MPa)
F = Beban Maksimum (kgf)
∆0 = Luas penampang awal (mm2)
2.9.
Regangan (Strain)
Regangan adalah suatau bentuk tanpa dimensi untuk menyatakan perubahan
bentuk persentasi atau tidak dengan persentasi. Besarnya regangan menunjukkan
apakah bahan tersebut mampu menahan perubahan bentuk sebelum patah. Makin
besar regangan suatu bahan maka bahan itu mudah dibentuk.[17] Regangan juga
didefinisikan sebagai perbandingan antara penambahan panjang benda terhadap
panjang mula-mula. Pertambahan panjang yang terjadi akibat perlakuan yang
diberikan pada sampel sehingga pertambahan panjang sampel setiap satuan.
Regangan dirumuskan sebagai berikut :
ε =
Ket :
∆�
�0
.....................................................................................................(2.2)
ε = regangan (elongation)
ΔL = pertambahan panjang (mm)
L0 = panjang awal (mm)
Universitas Sumatera Utara
Bila suatu bahan dikenakan beban tarik yang disebut tegangan (gaya
persatuan luas), maka bahan akan mengalami perpanjangan (regangan). Kurva
tegangan terhadap regangan merupakan gambaran karakteristik dari sifat mekanik
suatu bahan. Berikut adalah grafik hubungan tegangan-regangan yang diperlihatkan
pada gambar 2.28 :
Gambar 2.28 : Grafik Hubungan Tegangan-Regangan [16]
Grafik tegangan regangan merupakan gambaran karakteristik suatu bahan
yang mengalami tarikan. Jika suatu spesimen yang akan digunakan untuk beban yang
tidak boleh melebihi batas luluhnya maka tegangan yang diizinkan tidak boleh
melebihi dari batas proposionalnya yakni: pada saat terjadinya mulur/luluh. Batas
proporsional ini disebut juga dengan batas elastisitas yang artinya apabila spesimen di
tarik maka akan mengalami pertambahan panjang, jika beban dilepaskan pada batas
elastisitas ini maka sepesiemen akan kembali kekeadaan semula.[17]
2.10.
Autodesk Simulation Moldflow
Autodesk simulation moldflow merupakan software yang digunakan untuk
melakukan simulasi proses injeksi pada proses plastic injection molding. Autodesk
simlation moldflow merupakan salah satu cabang dari perusahaan Autodesk Inc.
Moldflow pertama kali didirikan pada tahun 1978 ole Colin Austin di Melbourne,
Universitas Sumatera Utara
Australia.Autodesk Moldflow mempunyai dua software utama yaitu Moldflow plastic
insight dan Moldflow Plastic adviser.
Moldflow plastic adviser mempunyai fitur analisis terhadap proses injection
molding yaitu Moldflow part adviser dan Moldflow mold adviser. Moldflow part
adviser digunakan untuk melakukan analisa pada satu bagian dari benda yang akan
diinjeksi sedangkan moldflow mold adviser digunakan untuk melakukan analisa
terhadap semua sistem yang berhubungan dengan proses injeksi.
Autodesk simulation moldflow membantu para engineer untuk melakukan
analisa dan simulasi agar mendapatkan hasil injeksi yang paling optimal. Moldflow
dikhususkan untuk dunia industri plastic molding.[18]
Autodesk Moldflow adviser memiliki kemampuan untuk analisa proses plastic
injection molding. Kemampuan analisis yang dapat dilakukan Autodesk Moldflow
Adviser antara lain ialah:
1. Analisa waktu pengisian material kedalam cetakan (mold).
2. Analisa aliran plastik di dalam cetakan.
3. Analisa memprediksi kualitas produk yang dihasilkan (Quality Prediction)
4. Analisa mengetahui tekanan saat plastik dimasukkan kedalam cetakan kualitas
pendinginan untuk mengidentifikasi area yang memiliki suhu tidak merata pada
benda.
5. Analisa Penyusutan pada spesimen yang dihasilkan (Volumetric shrinkage at
ejection)
6. Analisa udara yang terjebak pada material setelah proses Injection Molding.
Analisa variasi temperatur pada proses Injection Molding [18]
Universitas Sumatera Utara