Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Mesin Pemotong Akrilik Berbasis Mikrokontroler T1 612006027 BAB IV

38

BAB IV

PENGUJIAN DAN ANALISIS

Pada bab ini, akan dibahas mengenai pengujian alat serta analisis dari hasil pengujian. Tujuan dilakukan pengujian adalah mengetahui sejauh mana kinerja mesin pemotong akrilik yang telah dirancang dan direalisasikan yang telah dijelaskan pada Bab III serta mengetahui tingkat keberhasilan terhadap spesifikasi yang diinginkan. Pengujian dilakukan dengan melakukan proses pemotongan akrilik. Hasil pengujian diukur dan dibandingkan dengan gambar sesuai ukuran aslinya. Pengukuran dilakukan dengan menggunakan jangka sorong (caliper) dengan ketelitian 0.05 mm.

4.1. Pengujian Garis

Pengujian garis dilakukan dengan membuat garis dengan ukuran 1-10 cm pada akrilik dengan tebal 2 mm dan 5 mm masing-masing sebanyak 4 kali dengan orientasi vertikal dan horizontal. Hasil pengujian dan pengukuran ditabelkan pada Tabel 4.1 sampai Tabel 4.4.

Tabel 4.1 : Pengukuran garis vertikal pada akrilik 2 mm

Jarak (cm) Garis 1 (cm)

Garis 2 (cm)

Garis 3 (cm)

Garis 4 (cm)

Selisih Jarak Maksimal (cm)

1 1.210 1.235 1.210 1.230 0.235

2 2.210 2.245 2.210 2.250 0.250

3 3.230 3.210 3.230 3.210 0.230

4 4.250 4.255 4.250 4.205 0.255

5 5.220 5.210 5.200 5.220 0.220

6 6.210 6.235 6.220 6.235 0.235

7 7.215 7.220 7.220 7.220 0.220

8 8.230 8.210 8.260 8.200 0.260

9 9.230 9.200 9.240 9.200 0.240

39

Tabel 4.2 : Pengukuran garis vertikal pada akrilik 5 mm

Jarak (cm) Garis 1 (cm) Garis 2 (cm) Garis 3 (cm) Garis 4 (cm) Selisih Jarak Maksimal (cm)

1 1.210 1.215 1.240 1.200 0.240

2 2.200 2.200 2.230 2.245 0.245

3 3.235 3.210 3.210 3.240 0.240

4 4.230 4.240 4.200 4.200 0.240

5 5.200 5.210 5.210 5.210 0.210

6 6.200 6.230 6.200 6.230 0.230

7 7.210 7.200 7.225 7.200 0.225

8 8.190 8.220 8.195 8.220 0.220

9 9.180 9.200 9.190 9.210 0.210

10 10.210 10.180 10.210 10.195 0.210

Tabel 4.3 : Pengukuran garis horizontal pada akrilik 2 mm

Jarak (cm) Garis 1 (cm) Garis 2 (cm) Garis 3 (cm) Garis 4 (cm) Selisih Jarak Maksimal (cm)

1 1.210 1.210 1.205 1.230 0.230

2 2.215 2.240 2.230 2.230 0.240

3 3.230 3.210 3.230 3.210 0.230

4 4.220 4.240 4.245 4.230 0.245

5 5.230 5.210 5.220 5.225 0.230

6 6.215 6.210 6.230 6.230 0.230

7 7.210 7.210 7.220 7.215 0.220

8 8.225 8.230 8.230 8.230 0.230

9 9.205 9.210 9.230 9.210 0.230

10 10.230 10.225 10.220 10.235 0.235

Tabel 4.4 : Pengukuran garis horizontal pada akrilik 5 mm

Jarak (cm) Garis 1 (cm) Garis 2 (cm) Garis 3 (cm) Garis 4 (cm) Selisih Jarak Maksimal (cm)

1 1.210 1.235 1.240 1.225 0.240

2 2.200 2.240 2.240 2.230 0.240

3 3.240 3.220 3.235 3.240 0.240

4 4.260 4.230 4.250 4.220 0.260

5 5.230 5.240 5.230 5.210 0.240

6 6.190 6.250 6.220 6.220 0.250

7 7.215 7.230 7.240 7.240 0.240

8 8.260 8.220 8.240 8.220 0.260

9 9.230 9.230 9.245 9.210 0.245

40

4.2 Pengujian Bentuk Segitiga Siku-siku

Pengujian bentuk segitiga dilakukan pada segitiga siku-siku dengan ukuran alas 5 cm dan tinggi 5 cm. Pengujian dilakukan pada akrilik dengan ketebalan 2 mm dan 5 mm masing-masing sebanyak 4 kali. Bagian yang diukur adalah segitiga bagian dalam dan bagian luar

Gambar 4.1. Segitiga siku-siku

Tabel 4.5 : Pengukuran segitiga siku-siku 5 cmx 5 cm dengan tebal 2 mm

Variabel Segitiga 1 (cm)

Segitiga 2 (cm)

Segitiga 3 (cm)

Segitiga 4 (cm)

Selisih Jarak Maksimal (cm)

Alas dalam 4.620 4.620 4.630 4.640 0.380

Tinggi dalam 4.670 4.675 4.690 4.690 0.330

Alas luar 5.210 5.210 5.235 5.220 0.235

Tinggi luar 5.235 5.230 5.230 5.240 0.240

Tabel 4.6 : Pengukuran segitiga siku-siku 5 cmx 5 cm dengan tebal 5 mm

Variabel Segitiga 1 (cm)

Segitiga 2 (cm)

Segitiga 3 (cm)

Segitiga 4 (cm)

Selisih Jarak Maksimal (cm)

Alas dalam 4.670 4.660 4.620 4.660 0.340

Tinggi dalam 4.720 4.730 4.720 4.680 0.320

Alas luar 5.210 5.205 5.190 5.210 0.210

Tinggi luar 5.235 5.210 5.245 5.230 0.235

5 cm 5 cm

Bagian dalam

Bagian luar Segit iga siku-siku 5 x

41

4.3 Pengujian Bentuk Lingkaran

Pengujian bentuk lingkaran dilakukan dengan ukuran diameter 9 cm . Pengujian dilakukan pada akrilik dengan ketebalan 2 mm dan 5 mm masing-masing sebanyak 4 kali. Bagian yang diukur adalah diameter maksimal lingkaran bagian luar dan diameter minimal lingkaran bagian dalam.

Gambar 4.2. Lingkaran

Tabel 4.7: Pengukuran lingkaran diameter 9 cm dengan tebal 2 mm

Variabel Lingkaran 1 (cm) Lingkaran 2 (cm) Lingkaran 3 (cm) Lingkaran 4 (cm) Selisih Jarak Maksimal (cm) Diameter Dalam

Min 8.600 8.610 8.610 8.615 0.400

Diameter Dalam

Max 8.750 8.760 8.750 8.755 0.250

Diameter Luar

Min 9.100 9.100 9.105 9.150 0.150

Diameter Luar

Max 9.255 9.200 9.250 9.255 0.255

Tabel 4.8 : Pengukuran lingkaran diameter 9 cm dengan tebal 5 mm

Variabel Lingkaran 1 (cm) Lingkaran 2 (cm) Lingkaran 3 (cm) Lingkaran 4 (cm) Selisih Jarak Maksimal (cm) Diameter Dalam

Min 8.600 8.600 8.625 8.610 0.400

Diameter Dalam

Max 8.710 8.720 8.735 8.715 0.265

Diameter Luar

Min 9.110 9.085 9.120 9.130 0.130

Diameter Luar

Max 9.235 9.200 9.220 9.250 0.250

Bagian dalam

Bagian luar Lingkaran

diamet er 9 cm

42

4.4 Pengujian Bentuk Bujur Sangkar

Pengujian bentuk Bujursangkar dilakukan dengan ukuran panjang sisi 10 cm x 10 cm . Pengujian dilakukan pada akrilik dengan ketebalan 2 mm dan 5 mm masing-masing sebanyak 4 kali. Bagian yang diukur adalah panjang dan lebar pada Bujursangkar bagian dalam dan bagian luar.

Gambar 4.3. Bujursangkar 10 cm x 10 cm

Tabel 4.9. Pengukuran Bujursangkar 10 cm x 10 cm dengan tebal 2 mm

Variabel Bujursangkar 1(cm) Bujursangkar 2(cm) Bujursangkar 3(cm) Bujursangkar 4 (cm) Selisih Jarak Maksimal (cm) Panjang

Bagian Dalam 9.720 9.720 9.720 9.730 0.270

Lebar Bagian

Dalam 9.745 9.730 9.705 9.710 0.2.95

Panjang

Bagian Luar 10.175 10.180 10.200 10.175 0.200

Lebar Bagian

Luar 10.195 10.185 10.235 10.200 0.235

Tabel 4.10. Pengukuran Bujursangkar 10 cm x 10 cm dengan tebal 5 mm

Variabel Bujursangkar 1(cm) Bujursangkar 2(cm) Bujursangkar 3(cm) Bujursangkar 4 (cm) Selisih Jarak Maksimal (cm) Panjang

Bagian Dalam 9.720 9.720 9.720 9.730 0.270

Lebar Bagian

Dalam 9.730 9.690 9.685 9.720 0.315

Panjang

Bagian Luar 10.155 10.160 10.150 10.165 0.165

Lebar Bagian

Luar 10.200 10.200 10.170 10.190 0.200

Bagian dalam Bagian luar Bujursangkar 10 cm

43

4.5 Analisa Hasil Pengujian Garis dan Pola Sederhana

Dari data pengujian garis vertikal maupun horizontal dengan ketebalan akrilik 2 mm dan 5 mm terlihat bahwa ada selisih jarak antara 1.80 mm – 2.60 mm pada garis vertikal dan 1.80 – 2.50 mm untuk horizontal.

panjang garis potong panjang hasil garis potong tambahan jarak dari

penggunaan mata bor tambahan jarak dari_{penggunaan mata bor}

mata bor

Gambar 4.4. Pemotongan garis

Pengukuran pada segitiga dilakukan pada segitiga hasil pemotongan (segitiga dalam) dan segitiga sisa pemotongan (segitiga luar). Hasil pengukuran pada segitiga dalam untuk akrilik 2 mm didapatkan selisih jarak paling besar adalah 3.80 mm dan untuk segitiga luar sebesar 240 mm. Dari hasil pengukuran didapatkan selisih untuk bagian dalam lebih besar melebihi 3 mm. Hal itu karena ada tambahan jarak yang hilang akibat pemotongan.

Jarak yang tergerus mata bor Jarak yang

tergerus mata bor

θa

A

B

C

a c

b

θb θc

44

Dengan menggunakan aturan sinus kita dapat mencari jarak b

=

=

(4.1)

Jika sudut yang potong adalah 45° maka sudut BAC adalah x 45° = 22.5°, sudut ACB = 90° dan sudut ABC = 67,5°

1

sin 22.5 °= sin 67.5° 1

0.383= 0.924 = 2.413 mm

Dengan perhitungan tersebut didapatkan selisih jarak pada segitiga seharusnya adalah 1mm + 2.413 mm = 3.413 mm

Pengukuran pada lingkaran ukuran 9 cm x 9 cm didapatkan selisih jarak maksimal pada diameter lingkaran bagian dalam sebesar 4 mm dan untuk lingkaran bagian luar maksimal 1.50 mm.

Pengukuran pada juga dilakukan pada bujursangkar bagian dalam dan Bujursangkar bagian Bujursangkar luar. Hasil pengukuran pada bujursangkar bagian dalam didapatkan selisih jarak maksimal sebesar 3.15 mm dan bujursangkar bagian luar sebesar 2.35 mm.

Hasil pengukuran pada garis, segitiga, lingkaran dan Bujursangkar menunjukan hasil yang tidak sesuai. Untuk pola bagian dalam, pengukuran menunjukan selisih jarak paling besar ada pada lingkaran adalah sebesar 4 mm sedangkan untuk pola bagian luar, selisih jarak paling besar ada pada pemotongan garis sebesar 2.6 mm. Penggunaan mata bor sebagai alat potong membuat hasil potongan bertambah. Namun dari data pengujian dan pengukuran dapat dilihat bahwa semakin panjang jarak pemotongan tidak berpengaruh pada selisih potongannya. Selain itu hasil pengamatan pada benda uji ditemukan adanya pergeseran posisi bor saat proses pemotongan.

45

Gambar 4.6. Pergeseran mata bor pada garis

46

Gambar 4.8. Pergeseran mata bor pada segitiga bagian dalam

Gambar 4.9. Pergeseran mata bor pada segitiga bagian luar

Pergeseran ini karena masalah mekanik yang kurang baik. Ukuran diameter

linear shaft pada lengan penggerak lebih kecil dari diameter lubang linear bearing. Ukuran diameter lubang linear bearing yang dipakai adalah 16 mm sedangkan ukuran

47

diameter linear shaft yang dipakai adalah 5/8 inch atau 15.875 mm. Ini menyebabkan gerakan lengan penggerak Y tidak stabil saat proses pemotongan.

4.7 Pengujian Kedalaman.

Pengujian kedalaman dilakukan pada akrilik dengan ketebal 5 mm. Pengujian dilakukan dengan membuat garis dengan kedalaman 1 mm, 2mm, 3mm, 4 mm. Pengujian dilakukan sebanyak 10 kali pada masing-masing garis.

Tabel 4.11 : Pengukuran Kedalaman

Garis Kedalaman 1 mm

Kedalaman 2mm

Kedalaman 3 mm

Kedalaman 4 mm

Kedalaman 5 mm

Garis 1 0.60 1.60 2.55 3.55 Terpot ong

Garis 2 0.60 1.60 2.60 3.60 Terpot ong

Garis 3 0.80 1.80 2.80 3.80 Terpot ong

Garis 4 0.80 1.75 2.75 3.75 Terpot ong

Garis 5 1.00 2.05 3.05 4.05 Terpot ong

Garis 6 0.80 1.85 2.80 3.80 Terpot ong

Garis 7 0.50 1.50 2.50 3.50 Terpot ong

Garis 8 0.60 1.50 2.50 3.50 Terpot ong

Garis 9 0.70 1.70 2.70 3.70 Terpot ong

Garis 10 0.80 1.80 2.70 3.70 Terpot ong

Selisih M aksimal 0.50 0.50 0.50 0.50

Dari Tabel 4.11 hasil percobaan tidak sesuai dengan yang diharapkan. Hasil pengujian mendapatkan selisih jarak maksimal 0.5 mm dari hasil yang diharapkan. Namun jika melihat selisih antar kedalaman didapatkan hasilnya antara 0.95 mm – 1.05 mm. Hal ini karena adanya perbedaaan ketinggian akrilik. Perbedaan ketinggian ini karena pada salah satu sisi dari akrilik tersebut di jepit. Tujuan akrilik tersebut dijepit agar tidak bergerak.

4.8 Pengujian dengan Gambar Uji

Pengujian dilakukan dengan membandingkan pola gambar yang akan dipotong dengan pola hasil pemotongan. Hasil pengujian pada Gambar 4.10 dapat disimpulkan bahwa mesin dapat membentuk pola sesuai gambar yang diinginkan.

48

Gambar 4.10. Gambar Uji

43

4.5 Analisa Hasil Pengujian Garis dan Pola Sederhana

Dari data pengujian garis vertikal maupun horizontal dengan ketebalan akrilik 2 mm dan 5 mm terlihat bahwa ada selisih jarak antara 1.80 mm – 2.60 mm pada garis vertikal dan 1.80 – 2.50 mm untuk horizontal.

panjang garis potong panjang hasil garis potong tambahan jarak dari

penggunaan mata bor tambahan jarak dari_{penggunaan mata bor}

mata bor

Gambar 4.4. Pemotongan garis

Pengukuran pada segitiga dilakukan pada segitiga hasil pemotongan (segitiga dalam) dan segitiga sisa pemotongan (segitiga luar). Hasil pengukuran pada segitiga dalam untuk akrilik 2 mm didapatkan selisih jarak paling besar adalah 3.80 mm dan untuk segitiga luar sebesar 240 mm. Dari hasil pengukuran didapatkan selisih untuk bagian dalam lebih besar melebihi 3 mm. Hal itu karena ada tambahan jarak yang hilang akibat pemotongan.

Jarak yang tergerus mata bor Jarak yang

tergerus mata bor

θa

A

B

C

a c b θb θc

44

Dengan menggunakan aturan sinus kita dapat mencari jarak b

=

=

(4.1)

Jika sudut yang potong adalah 45° maka sudut BAC adalah x 45° = 22.5°, sudut ACB = 90° dan sudut ABC = 67,5°

1

sin 22.5 °= sin 67.5° 1

0.383= 0.924 = 2.413 mm

Dengan perhitungan tersebut didapatkan selisih jarak pada segitiga seharusnya adalah 1mm + 2.413 mm = 3.413 mm

Pengukuran pada lingkaran ukuran 9 cm x 9 cm didapatkan selisih jarak maksimal pada diameter lingkaran bagian dalam sebesar 4 mm dan untuk lingkaran bagian luar maksimal 1.50 mm.

Pengukuran pada juga dilakukan pada bujursangkar bagian dalam dan Bujursangkar bagian Bujursangkar luar. Hasil pengukuran pada bujursangkar bagian dalam didapatkan selisih jarak maksimal sebesar 3.15 mm dan bujursangkar bagian luar sebesar 2.35 mm.

Hasil pengukuran pada garis, segitiga, lingkaran dan Bujursangkar menunjukan hasil yang tidak sesuai. Untuk pola bagian dalam, pengukuran menunjukan selisih jarak paling besar ada pada lingkaran adalah sebesar 4 mm sedangkan untuk pola bagian luar, selisih jarak paling besar ada pada pemotongan garis sebesar 2.6 mm. Penggunaan mata bor sebagai alat potong membuat hasil potongan bertambah. Namun dari data pengujian dan pengukuran dapat dilihat bahwa semakin panjang jarak pemotongan tidak berpengaruh pada selisih potongannya. Selain itu hasil pengamatan pada benda uji ditemukan adanya pergeseran posisi bor saat proses pemotongan.

45

Gambar 4.6. Pergeseran mata bor pada garis

46

Gambar 4.8. Pergeseran mata bor pada segitiga bagian dalam

Gambar 4.9. Pergeseran mata bor pada segitiga bagian luar

Pergeseran ini karena masalah mekanik yang kurang baik. Ukuran diameter linear shaft pada lengan penggerak lebih kecil dari diameter lubang linear bearing. Ukuran diameter lubang linear bearing yang dipakai adalah 16 mm sedangkan ukuran

47

diameter linear shaft yang dipakai adalah 5/8 inch atau 15.875 mm. Ini menyebabkan gerakan lengan penggerak Y tidak stabil saat proses pemotongan.

4.7 Pengujian Kedalaman.

Pengujian kedalaman dilakukan pada akrilik dengan ketebal 5 mm. Pengujian dilakukan dengan membuat garis dengan kedalaman 1 mm, 2mm, 3mm, 4 mm. Pengujian dilakukan sebanyak 10 kali pada masing-masing garis.

Tabel 4.11 : Pengukuran Kedalaman

Garis Kedalaman 1 mm Kedalaman 2mm Kedalaman 3 mm Kedalaman 4 mm Kedalaman 5 mm

Garis 1 0.60 1.60 2.55 3.55 Terpot ong

Garis 2 0.60 1.60 2.60 3.60 Terpot ong

Garis 3 0.80 1.80 2.80 3.80 Terpot ong

Garis 4 0.80 1.75 2.75 3.75 Terpot ong

Garis 5 1.00 2.05 3.05 4.05 Terpot ong

Garis 6 0.80 1.85 2.80 3.80 Terpot ong

Garis 7 0.50 1.50 2.50 3.50 Terpot ong

Garis 8 0.60 1.50 2.50 3.50 Terpot ong

Garis 9 0.70 1.70 2.70 3.70 Terpot ong

Garis 10 0.80 1.80 2.70 3.70 Terpot ong

Selisih M aksimal 0.50 0.50 0.50 0.50

Dari Tabel 4.11 hasil percobaan tidak sesuai dengan yang diharapkan. Hasil pengujian mendapatkan selisih jarak maksimal 0.5 mm dari hasil yang diharapkan. Namun jika melihat selisih antar kedalaman didapatkan hasilnya antara 0.95 mm – 1.05 mm. Hal ini karena adanya perbedaaan ketinggian akrilik. Perbedaan ketinggian ini karena pada salah satu sisi dari akrilik tersebut di jepit. Tujuan akrilik tersebut dijepit agar tidak bergerak.

4.8 Pengujian dengan Gambar Uji

Pengujian dilakukan dengan membandingkan pola gambar yang akan dipotong dengan pola hasil pemotongan. Hasil pengujian pada Gambar 4.10 dapat disimpulkan bahwa mesin dapat membentuk pola sesuai gambar yang diinginkan.

48

Gambar 4.10. Gambar Uji