PERBANDINGAN ANGKA PENYUSUTAN PRODUK PENUTUP SPION DARI BAHAN EBONIT DAN PLASTIK Perbandingan Angka Penyusutan Produk Penutup Spion Dari Bahan Ebonit Dan Plastik.
PERBANDINGAN ANGKA PENYUSUTAN PRODUK
PENUTUP SPION DARI BAHAN EBONIT DAN PLASTIK
NASKAH PUBLIKASI
Disusun Sebagai Syarat Menyelesaikan Program Studi Strata satu
Pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah
Surakarta
Disusun :
JOKO SUTANTO
NIM : D200 080 074
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2014
PERBANDINGAN ANGKA PENYUSUTAN PENUTUP SPION
DARI BAHAN EBONIT DAN PLASTIK
Joko Sutanto, Bambang Waluyo F, ST.MT, Ir.Bibit Sugito.MT
Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta
Jl. A. Yani Tromol Pos I Pabelan, Kartasura
Email : jokosutanto4@gmail.com
ABSTRAKSI
Penyusutan produk adalah berkurangnya ukuran sesungguhnya
secara alam dengan adanya tekanan maupun tidak ada tekanan. Untuk itu
perencanaan cetakan benar-benar diperhatikan. Dalam percobaan ini akan
menghitung penyusutan dari bahan ebonit dan plastik dalam produk penutup
spion
Produk penutup spion dari bahan ebonit dibuat dari campuran karet
alam, karet buatan, sulfur dan bahan yang lain. Campuran tersebut di proses
menggunakan mesin two roll miling, setelah selesai campuran tersebut
disebut kompon yang akan diproses lebih lanjut. Kompon akan di vulkanisasi
dengan resin dan fiber dengan gaya 2 ton selama 2 jam. Pembuatan
penutup spion dari bahan plastik jenis polypropylene, plastik dipanasi sampai
meleleh kemudian diberi gaya menggunakan press molding dengan gaya 4
ton dalam waktu 2 menit.
Kemudian kedua produk penutup spion dari bahan ebonit dan plastik
diukur menggunakan mistar, micrometer skrup dan Heightgage tipe HS-12.
Hasil yang didapat bahwa penyusutan dari bahan ebonit, panjang memiliki
angka penyusutan 0,73% dan lebar 0,84%. Sedangkan angka penyusutan
dari bahan plastik jenis polypropylene, panjang memiliki angka penyusutan
1,56% dan lebar 2,39%. Dari hasil perolehan data maka angka penyusutan
dari bahan ebonit lebih baik dari bahan plastik jenis polypropylene
Kata kunci : Penyusutan, Ebonit, Plastik
PENDAHULUAN
PERUMUSAN MASALAH
Salah satu part sepeda motor
yang mempunyai peranan penting
yaitu untuk melihat kondisi dan laju
kendaraan yang berada di belakang
adalah spion. Berbagai macam jenis
diantaranya spion standart, spion
variasi racing style, modifikasion style
dan tauring style. Pada dasarnya spion
yang memenuhi kriteria aman adalah
spion
standart
yang
telah
diperhitungkan panjang lebar dari
spion tersebut, mesti model kurang
menarik
masih
banyak
yang
menggunkannya
demi
keamanan
berkendara.
Bahan yang digunakan pada
penutup spion adalah plastik. Ada
banyak cara dalam pembentukan
plastik, salah satunya dengan injection
molding yang sering digunakan dalam
perusahan. Akan tetapi perencanaan
mold dengan hasil produk akan
berbeda, dikarenakan ada penyusutan
bahan produk. Dengan begitu akan
mengurangi
keakurasian
dimensi
produk yang telah direncanakan.
Penelitian ini akan meneliti
prosentase penyusutan penutup spion
dengan volume dies. bahan yang
digunakan adalah plastik yang akan
dibandingkan dengan bahan ebonit.
Ebonit
merupakan
karet
yang
dikeraskan dengan bahan utama karet
dan sulfur ditambah berbagai macam
bahan lain seperti black carbon, BHT
(Butylated Hidroxy Toluene), MBTS,
stearic acid, zinc oxide, resin, katalis
dan fiber. Bahan akan di campur
semua untuk menghasilkan sifat
bahan yang keras. Pencampuran dua
bahan atau lebih dengan sifat yang
berbeda untuk menghasilkan bahan
baru dengan sifat yang baru disebut
komposit.
Berdasarkan latar belakang yang telah
diuraikan maka dapat dirumuskan
permaslahan yang dihadapi yaitu :
Menganalisa
penyusutan
produk
penutup spion dari bahan ebonit dan
plastik jenis PP
TUJUAN PENELITIAN
Dalam penelitian ini yaitu mengelola
karet menjadi ebonit dan kemudian
divulkanisasi menjadi produk penutup
spion. Dan plastik dipanasi kemudian
diberi gaya hingga menjadi produk
penutup spion, kemudian kedua
produk dari bahan yang berbeda di
ukur dengan tujuan :
1. Menganalisa
prosentase
penyusutan dari bahan ebonit
dan
plastik
pada
produk
penutup spion
2. Membandingkan
prosentase
penyusutan produk penutup
spion dari bahan ebonit dan
plastik
BATASAN MASALAH
Untuk memudahkan pelaksanaan
penelitian sehingga tujuan penelitian
dapat
dicapai,
perlu
adanya
pembatasan masalah, yaitu:
1. Jenis bahan mold terbuat dari
besi
2. Bentuk
produk
sudah
ditentukan yaitu berupa penutup
spion
3. Bahan yang digunakan dalam
penelitian adalah plastik jenis
Polypropylene (PP) dan ebonit
( karet yang dikeraskan )
4. Benda uji dibuat dengan
menggunakan press molding
dengan pembebanan ( gaya ) 2
ton.
5. Press molding dioperasikan
secara manual
6. Sistem pendinginan pada mold
menggunakan
pembebasan
mold sampai suhu kamar
MANFAAT PENELITIAN
Penelitian ini
maksud untuk :
dilakukan
dengan
1. Mengetahi perencanaan mold
/cetakan
jika
diketahui
penyusutan produk.
2. Mengetahui penambahan sulfur
pada karet
3. Mengetahui penyusutan dimensi
dari bahan ebonit dan plastik
Tujuan dari penelitiannya adalah
mempelajari tentang penyusutan .
Dalam penelitiannya menggunkan
variasi black carbon dengan ukuran
0,023mm untuk jenis N220, 0,044mm
untuk jenis N550 dan 0,085mm untuk
jenis N762. Penelitiannya dilakukan
pada suhu 100 0C untuk semua jenis
black carbon dan waktu yang
ditentukan adalah 5 detik, didapatkan
bahwa pada suhu 20 0C karet
mengalami
penyusutan,
hal
ini
dikarenakan sifat dari senyawa karet.
Pada suhu 20 0C digunakan sebagai
fungsi waktu
METODE PENELITIAN
LANDASAN TEORI
Chang Kook, H, dkk, (2007),
dalam jurnalnya yang berjudul A test
method for measuring the dimensional
stability of elastomeric materials upon
heating. menyatakan bahwa Stabilitas
dimensi produk karet pada suhu tinggi
adalah kualitas yang sangat penting
untuk meningkatkan kemampuan.
Dalam penelitiannya memperkenalkan
suatu metode pengujian baru untuk
memperkirakan stabilitas dimensi.
Penyusutan dan perluasan bahan
yang
mempengaruhi
perubahan
dimensi setelah pemanasan diukur
dalam berbagai tes, seperti prestrain
atau pra-stres. Perubahan dimensi
karet alam
( NR ) merupakan
berbanding terbalik dengan tegangan
termal pada pemanasan. Dengan
menggunakan
metode
baru
kesetabilan dimensi produk karet
berhasil dievaluasi dengan mengukur
tegangan termal sebagai fungsi dari
waktu, bukan mengukur perubahan
panjang.
KYUNG CHUL ,S,dkk,
(1990), dalam jurnalnya yang berjudul
extrudate character and post-extrusion
shrinkage
of
rheologiacally
characterized rubber-carbon black
compound and their interpretation.
Proses awal dalam penelitian
ini dengan mengumpulkan data pada
lapangan untuk studi literatur. Studi
literatur bertujuan untuk mengenal
masalah yang dihadapi serta untuk
menyusun rencana kerja yang akan
dilakukan. Pada studi awal dilakukan
langkah-langkah
seperti
survey
dilapangan terhadap hal-hal yang
berhubungan dengan penelitian yang
akan dilakukan serta mengambil datadata penelitian yang sudah ada untuk
dijadikan
sebagai
pembanding
terhadap hasil pengujian yang akan
dianalisa. Langkah berikutnya adalah
mempersiapkan alat – alat dan bahan
yang dibutuhkan pada penelitian yang
akan dilakukan, proses selanjutnya
adalah membuat ebonite dengan
menggunakan alat two roll milling.
Setelah pembuatan ebonite selesai
selanjutnya di vukanisasi dengan
menggunakan cetakan yang di press
dengan gaya 2 ton. Pencetakan plastik
menggunakan cetakan yang di press
dengan gaya 4 ton dalam waktu 3
menit. Setelah semua selesai dibuat
kemudian
menyiapkan
spesiment
untuk diukur dan di ambil data
pengukurannya.
1. Bahan
Bahan
yang
digunakan
dalam
penelitian ini adalah :
a. RSS (Rubber Smoke Sheet)
b. SBR (Styrena butadiena Rubber)
c. Karbon Black
d. Sulfur ( Belerang )
e. Sa (Stearic acid)
f. MBTS
g. Resin
h. Zno
2. Alat Penelitian
Alat
yang
digunakan
dalam
pembuatan kompon adalah
a. Two Roll milling (Alat untuk
meratakan compound)
b. Unit Press Molding (Alat untuk
mengepres compound)
c. Timbangan Digital
d. Cetakan (mold)
Gambar 2 Mold Upper
Gambar 3 Mold Lower
e. Unit pemanas (Heater)
Untuk unit pemanas, digunakan 2
buah heater dengan daya @650
watt (”RIMA” heater).
f. Unit
pengontrol
suhu
(thermocontrol)
g. Non-contact Infrared Thermometer
h. Vernier caliper
i. Mikrometer skrup
j. Oven
k. Silikon
l. Heightgage Tipe : HS-12
PROSES PEMBUATAN
- Proses Pembuatan Kompon
Bahan-bahan yang perlukan
dalam membuat kompon di timbang
terlebih dahulu sebelum di campur.
Setelah semua bahan selesai di
timbang dengan formula yang telah di
buat sebelumnya, kemudian bahanbahan di campur atau di mastikasi
dengan urutan yang benar dengan
menggunakan mesin two roll milling.
Tahap-tahap atau urutan
dalam mastikasi untuk menjadi
kompon secara garis besar adalah :
1. Pencampuran karet mentah jika
karet lebih dari satu jenis.
2. Pencampuran bahan pengisi
3. Pencampuran bahan pencepat /
aktivator
4. Pencampuran sulfur.
Dalam pengolahan karet alam
akan dapat dipengaruhi oleh berbagai
faktor diantaranya adalah temperatur
mesin
two
roll
milling,
waktu
pengerolan. Dengan berbagai macam
jenis bahan kimia dan komposisi
dilakukan pencampuran beberapa kali
untuk mendapatkan komposisi yang
sesuai untuk membuat ebonit atau
karet yang dikeraskan.
Kompon yang sudah jadi
didiamkan terlebih dahulu selama 24
jam sebelum di proses selanjutnya.
Kompon tidak boleh juga di simpan
terlalu lama karena kompon akan
rusak jika tidak segera di pakai
-
Proses Prees Molding
Tahap-tahap dalam proses
press
molding
yang
diperlukan
diantaranya adalah heater ( pemanas )
dan mesin press molding hidrolik yang
di operasikan secara manual, adapun
beberapa tahapan dalam melakukan
press molding adalah :
1. Penimbangan kompon.
Sebelum dilakukan proses
pengepressan, kompon di timbang
terlebih dahulu dengan berat 13 gram,
berat ini sesuai dengan volume
cetakan
yang
telah
di
buat
sebelumnya. Kompon di timbang
dengan menggunakan timbangan
digital.
2. Pembuatan mate.
Resin dan katalis di campur
dalam
satu
wadah
dengan
perbandingan 10 tetes resin di campur
dengan 1 tetes katalis. Resin yang
digunakan adalah resin jenis butek.
Setelah resin dan katalis di campur
maka menyiapkan fiber glass yang di
potong memanjang sesuai dengan
panjang dan lebar produk. Kemudian
fiber glass diolesi campuran resin dan
katalis
yang
telah
disiapkan
sebelumnya. Tunggu sampai setengah
kering atau bisa dengan cara lain yaitu
dengan di oven selama 10 menit
dengan suhu oven 800C. Maka jadilah
mate, gabungan antara resin, katalis
dan fiber glass.
3. Pengepressan
Alat dan bahan sudah siap.
Posisi kompon dalam cetakan adalah
lembaran
kompon-mat-lembaran
kompon.
Pengepresan
dilakukan
dengan pembebanan atau gaya
konstan yaitu 2 ton dengan suhu
1200C selama 2 jam. Setelah
pengepresan
selesai
didiamkan
sampai suhu kamar agar bisa di buka.
PROSES PENGAMBILAN DATA
Penelitian ini ditujukan untuk
mencari nilai yang terbaik dari
beberapa percobaan. Bahan yang
digunakan adalah ebonit dan plastik
jenis PP ( Polypropylene ).
Pembuatan produk dibuat
sebanyak 6 buah produk dari ebonit
dan 6 buah produk dari bahan plastik
jenis PP. Dalam penelitian ini plastik
sebagai pembanding untuk bahan
ebonit. Ke-12 produk tersebut di ukur
menggunakan
jangka
sorong,
mikrometer sekrup dan heightgage
tipe HS-12 dengan ketelitian 0,02 mm.
Pengukuran ini meliputi panjang, lebar,
tinggi dan tebal.
Untuk
menghitung
nilai
prosentase penyusutan pada produk
penutup spion menggunakan rumus :
Gambar 4 Rumus perhitungan
penyusutan
Dimana :
S = shrinkage / penyusutan
Lm = panjang cetakan
Lp = panjang produk
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Formulasi kompon
Dalam pembuatan kompon diperlukan
takaran berat karet dan bahan adiktif
lainya agar sesuai dengan yang
diinginkan. Berikut ini adalah jumlah
berat bahan pembuat kompon.
Tabel 2. Formulasi kompon
No
1
2
3
4
5
6
7
8
Nama bahan
RSS
SBR
Sa
Zo
Black Carbon
BHT
MBTS
Sulfur/belerang
Phr
60
40
2
2
15
2
5
40
B. Hasil pengujian
1. Pengukuran panjang
Gambar 8 Histogram perbandingan
panjang rata-rata perolehan
data plastik
2,00%
1,57%
1,57%
1,54%
P1
p2
p3
1,50%
1,00%
Gambar 5 Panjang Penutup Spion
Pandangan Atas
0,50%
0,00%
Prosentase penyusutan yang diperoleh
terlihat pada grafik
120
109,2
109,08
109,29
100
Gambar 9 Histogram perbandingan
penyusutan panjang ratarata perolehan data plastik
80
120
60
100
109,2108,28 109,08
108,27 109,29108,3
40
80
20
60
0
P1
P2
P3
40
.
Gambar 6 Histogram perbandingan
panjang rata-rata perolehan
data ebonit
0,90%
0,80%
0,70%
0,60%
0,50%
0,40%
0,30%
0,20%
0,10%
0,00%
0
P1
0,83%
P2
Ebonit
0,73%
0,64%
P3
Plastik
Gambar 10 Histogram perbandingan
panjang rata-rata
perolehan data ebonit dan
plastik
2,00%
1,57%
1,57%
1,54%
1,50%
P1
P2
P3
Gambar 7 Histogram perbandingan
penyusutan panjang ratarata perolehan data ebonit
120
20
108,27
108,27
108,3
100
1,00%
0,73%
0,83%
P1
P2
0,64%
0,50%
0,00%
Ebonit
80
60
P3
Plastik
Gambar 11 Histogram perbandingan
penyusutan panjang ratarata perolehan data
ebonit dan plastik
40
20
0
P1
P2
P3
Gambar 15 Histogram Perbandingan
lebar rata-rata perolehan
data plastik
2. Pengukuran Lebar
3,50%
3,11%
3,00%
2,50%
Gambar 12 Lebar penutup spion
pandangan atas
50
2,00%
2,17%
1,88%
1,50%
1,00%
41,68
41,51
41,75
40
0,50%
0,00%
30
L1
20
10
0
L1
L2
L3
Gambar 13 Histogram perbandingan
lebar rata-rata perolehan
data ebonit
1,40%
L2
L3
Gambar 16 Histogram perbandingan
penyusutan lebar ratarata perolehan data
plastik
50
41,6841,21
41,5140,69
41,7541,09
L1
L2
L3
40
30
1,17%
1,20%
20
1,00%
0,80%
0,77%
10
0,59%
0,60%
0
0,40%
0,20%
Ebonit
Plastik
0,00%
L1
L2
L3
Gambar 14 Histogram perbandingan
Gambar 17 Histogram perbandingan
Lebar rata-rata dari bahan
ebonit dan plastik
penyusutan lebar rata-rata
3,50%
perolehan data ebonit
3,11%
3,00%
2,17%
2,50%
2,00%
50
41,21
40,69
41,09
40
1,88%
1,17%
1,50%
1,00%
0,77%
0,59%
0,50%
30
0,00%
20
L1
10
L2
Ebonit
0
L1
L2
L3
Plastik
L3
Gambar 4.17 Histogram perbandingan
penyusutan rata-rata lebar
dari bahan ebonit dan
plastik
bahan plastik, maka part yang
akan diassembly bisa di
sesuaikan dengan panjang dan
lebar dari produk penutup
spion.
C Pembahasan
Terjadinya perbedaan
penyusutan pada bahan ebonit
dan plastik yang terlalu jauh
disebabkan karena karateristik
bahan yang sudah berbeda,
disamping itu terdapat faktor lain
yang menyebabkan terjadinya
perbedaan penyusutan dari bahan
ebonit dan plastik diantaranya
adalah :
1. Terjadinya
prosentase
penyusutan dijelaskan dalam
jornal yang berjudul “An
experimental investigation of
the effects of hot runner system
on injection moulding process
in
comparison
with
conventional runner sytem” hal
1472. produk penutup spion ini
mengalami pelentingan yang
disebabkan karena suhu yang
dipakai terlalu tinggi. Secara
umum, dapat dikatakan bahwa
melenting disebabkan terutama
oleh tegangan sisa didalam
bagian dan tidak meratanya
ketebalan
dalam
berbagai
arah.
2. Persamaan waktu pelepasan
produk dari cetakan. Produk
dari bahan ebonit setelah
divulkanisasi didiamkan selama
24 jam dengan tujuan suhu
pada cetakan sampai suhu
kamar. Kemudian produk dari
plastik melakukan proses yang
sama dengan ebonit yaitu
dengan mendiamkan produk
selama 24 jam.
3. Dari
perolehan
data
penyusutan panjang dan lebar
dari produk penutup spion baik
dari bahan ebonit maupun dari
D Kesimpulan
Dari hasil analisa, pengujian
ebonit dan pengujian plastik dari
pembahasan data yang diperoleh,
maka
dapat
ditarik
suatu
kesimpulan bahwa panjang produk
penutup spion dari bahan ebonit
mengalami penyusutan sebesar
0,73%, sedangkan dari bahan
plastik mengalami penyusutan
sebesar 1,56%. Untuk penyusutan
lebar produk penutup spion dari
ebonit sebesar 0,84% sedangkan
dari bahan plastik sebesar 2,39%.
Dari data yang diperoleh maka
penyusutan dari bahan ebonit
lebih baik dari bahan plastik jenis
Polypropylene.
E Saran
Untuk lebih memanfaatkan dari
penelitian penyusutan ebonit dan
plastik, maka penulis memberikan
saran sebagai berikut :
1. Jenis
pendinginan
pada
cetakan menggunakan tipe
laminated
steel
tooling
bertujuan untuk mempercepat
pendinginan dan mengurangi
angka penyusutan.
2. Dilakukan penelitian lebih lanjut
tentang penambahan sulfur dan
black carbon pada composisi
ebonit.
3. Dilakukan penelitian lebih lanjut
dari cetakan yang sama dengan
bahan
jenis plastik yang
berbeda.
4. Dilakukan penelitian lebih lanjut
tentang hantaran panas dari
pemanas sampai ke cetakan
DAFTAR PUSTAKA
Ardi,F,.2004, “ Studi Pembuatan
Komposit Alami Dengan Bahan
Ebonit Dan Kenaf”, Tugas Ahir S1, Teknik Mesin Universitas
Muhammadiyah
Surakarta,
surakarta
Demier ,A, DKK,. 2006, “ An
Experimental Investigation of the
Effect of Hot Runner System on
Injection Moulding Process in
Comparison With Conventional
Runner System”, Faculty of
Techical Education, Esentepe
Campus, Turkey
Febriantoko, B W,. 2008, “Studi
Peningkatan Siklus Injeksi dan
Pengurangan
Prosentase
Penyusutan Pada produk Injeksi
Plastik Dengan Mold Tipe
Laminated Steel Tooling” Teknik
Mesin
Universitas
Muhammadiyah
Surakarta,
Surakarta
Harris, R A, DKK,. 2003, “ the
Structure of Parts Produced by
Stereolithography Injection Mould
tools and the Effect on Part
Shrinkage”, Wolfson School of
Mechanical and Manufacturing,
Loughborough
Hong C K, DKK,. 2007, “A Test
Method For Measuring The
Dimensional
Stability
of
Elastomeric
Materials
Upon
Heating”, School of Applied
Chemical Engineering, Korea
Schey, J A,. 2009, “Proses Manufaktur
(edisi ketiga)” , Departement Of
Mechanical
Enginnering
Universitas
Of
Waterloo,
Ontario
Shin, K C, DKK,. 1990, “ Extrudate
Character And Post-Extrusion
Shrinkage
of
Rheologically
Characterized
Rubber-Carbon
Black Compounds And Their
Interpretation”
Institute
of
Polymer Engineering, University
of Akron, Amsterdam
PENUTUP SPION DARI BAHAN EBONIT DAN PLASTIK
NASKAH PUBLIKASI
Disusun Sebagai Syarat Menyelesaikan Program Studi Strata satu
Pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah
Surakarta
Disusun :
JOKO SUTANTO
NIM : D200 080 074
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2014
PERBANDINGAN ANGKA PENYUSUTAN PENUTUP SPION
DARI BAHAN EBONIT DAN PLASTIK
Joko Sutanto, Bambang Waluyo F, ST.MT, Ir.Bibit Sugito.MT
Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta
Jl. A. Yani Tromol Pos I Pabelan, Kartasura
Email : jokosutanto4@gmail.com
ABSTRAKSI
Penyusutan produk adalah berkurangnya ukuran sesungguhnya
secara alam dengan adanya tekanan maupun tidak ada tekanan. Untuk itu
perencanaan cetakan benar-benar diperhatikan. Dalam percobaan ini akan
menghitung penyusutan dari bahan ebonit dan plastik dalam produk penutup
spion
Produk penutup spion dari bahan ebonit dibuat dari campuran karet
alam, karet buatan, sulfur dan bahan yang lain. Campuran tersebut di proses
menggunakan mesin two roll miling, setelah selesai campuran tersebut
disebut kompon yang akan diproses lebih lanjut. Kompon akan di vulkanisasi
dengan resin dan fiber dengan gaya 2 ton selama 2 jam. Pembuatan
penutup spion dari bahan plastik jenis polypropylene, plastik dipanasi sampai
meleleh kemudian diberi gaya menggunakan press molding dengan gaya 4
ton dalam waktu 2 menit.
Kemudian kedua produk penutup spion dari bahan ebonit dan plastik
diukur menggunakan mistar, micrometer skrup dan Heightgage tipe HS-12.
Hasil yang didapat bahwa penyusutan dari bahan ebonit, panjang memiliki
angka penyusutan 0,73% dan lebar 0,84%. Sedangkan angka penyusutan
dari bahan plastik jenis polypropylene, panjang memiliki angka penyusutan
1,56% dan lebar 2,39%. Dari hasil perolehan data maka angka penyusutan
dari bahan ebonit lebih baik dari bahan plastik jenis polypropylene
Kata kunci : Penyusutan, Ebonit, Plastik
PENDAHULUAN
PERUMUSAN MASALAH
Salah satu part sepeda motor
yang mempunyai peranan penting
yaitu untuk melihat kondisi dan laju
kendaraan yang berada di belakang
adalah spion. Berbagai macam jenis
diantaranya spion standart, spion
variasi racing style, modifikasion style
dan tauring style. Pada dasarnya spion
yang memenuhi kriteria aman adalah
spion
standart
yang
telah
diperhitungkan panjang lebar dari
spion tersebut, mesti model kurang
menarik
masih
banyak
yang
menggunkannya
demi
keamanan
berkendara.
Bahan yang digunakan pada
penutup spion adalah plastik. Ada
banyak cara dalam pembentukan
plastik, salah satunya dengan injection
molding yang sering digunakan dalam
perusahan. Akan tetapi perencanaan
mold dengan hasil produk akan
berbeda, dikarenakan ada penyusutan
bahan produk. Dengan begitu akan
mengurangi
keakurasian
dimensi
produk yang telah direncanakan.
Penelitian ini akan meneliti
prosentase penyusutan penutup spion
dengan volume dies. bahan yang
digunakan adalah plastik yang akan
dibandingkan dengan bahan ebonit.
Ebonit
merupakan
karet
yang
dikeraskan dengan bahan utama karet
dan sulfur ditambah berbagai macam
bahan lain seperti black carbon, BHT
(Butylated Hidroxy Toluene), MBTS,
stearic acid, zinc oxide, resin, katalis
dan fiber. Bahan akan di campur
semua untuk menghasilkan sifat
bahan yang keras. Pencampuran dua
bahan atau lebih dengan sifat yang
berbeda untuk menghasilkan bahan
baru dengan sifat yang baru disebut
komposit.
Berdasarkan latar belakang yang telah
diuraikan maka dapat dirumuskan
permaslahan yang dihadapi yaitu :
Menganalisa
penyusutan
produk
penutup spion dari bahan ebonit dan
plastik jenis PP
TUJUAN PENELITIAN
Dalam penelitian ini yaitu mengelola
karet menjadi ebonit dan kemudian
divulkanisasi menjadi produk penutup
spion. Dan plastik dipanasi kemudian
diberi gaya hingga menjadi produk
penutup spion, kemudian kedua
produk dari bahan yang berbeda di
ukur dengan tujuan :
1. Menganalisa
prosentase
penyusutan dari bahan ebonit
dan
plastik
pada
produk
penutup spion
2. Membandingkan
prosentase
penyusutan produk penutup
spion dari bahan ebonit dan
plastik
BATASAN MASALAH
Untuk memudahkan pelaksanaan
penelitian sehingga tujuan penelitian
dapat
dicapai,
perlu
adanya
pembatasan masalah, yaitu:
1. Jenis bahan mold terbuat dari
besi
2. Bentuk
produk
sudah
ditentukan yaitu berupa penutup
spion
3. Bahan yang digunakan dalam
penelitian adalah plastik jenis
Polypropylene (PP) dan ebonit
( karet yang dikeraskan )
4. Benda uji dibuat dengan
menggunakan press molding
dengan pembebanan ( gaya ) 2
ton.
5. Press molding dioperasikan
secara manual
6. Sistem pendinginan pada mold
menggunakan
pembebasan
mold sampai suhu kamar
MANFAAT PENELITIAN
Penelitian ini
maksud untuk :
dilakukan
dengan
1. Mengetahi perencanaan mold
/cetakan
jika
diketahui
penyusutan produk.
2. Mengetahui penambahan sulfur
pada karet
3. Mengetahui penyusutan dimensi
dari bahan ebonit dan plastik
Tujuan dari penelitiannya adalah
mempelajari tentang penyusutan .
Dalam penelitiannya menggunkan
variasi black carbon dengan ukuran
0,023mm untuk jenis N220, 0,044mm
untuk jenis N550 dan 0,085mm untuk
jenis N762. Penelitiannya dilakukan
pada suhu 100 0C untuk semua jenis
black carbon dan waktu yang
ditentukan adalah 5 detik, didapatkan
bahwa pada suhu 20 0C karet
mengalami
penyusutan,
hal
ini
dikarenakan sifat dari senyawa karet.
Pada suhu 20 0C digunakan sebagai
fungsi waktu
METODE PENELITIAN
LANDASAN TEORI
Chang Kook, H, dkk, (2007),
dalam jurnalnya yang berjudul A test
method for measuring the dimensional
stability of elastomeric materials upon
heating. menyatakan bahwa Stabilitas
dimensi produk karet pada suhu tinggi
adalah kualitas yang sangat penting
untuk meningkatkan kemampuan.
Dalam penelitiannya memperkenalkan
suatu metode pengujian baru untuk
memperkirakan stabilitas dimensi.
Penyusutan dan perluasan bahan
yang
mempengaruhi
perubahan
dimensi setelah pemanasan diukur
dalam berbagai tes, seperti prestrain
atau pra-stres. Perubahan dimensi
karet alam
( NR ) merupakan
berbanding terbalik dengan tegangan
termal pada pemanasan. Dengan
menggunakan
metode
baru
kesetabilan dimensi produk karet
berhasil dievaluasi dengan mengukur
tegangan termal sebagai fungsi dari
waktu, bukan mengukur perubahan
panjang.
KYUNG CHUL ,S,dkk,
(1990), dalam jurnalnya yang berjudul
extrudate character and post-extrusion
shrinkage
of
rheologiacally
characterized rubber-carbon black
compound and their interpretation.
Proses awal dalam penelitian
ini dengan mengumpulkan data pada
lapangan untuk studi literatur. Studi
literatur bertujuan untuk mengenal
masalah yang dihadapi serta untuk
menyusun rencana kerja yang akan
dilakukan. Pada studi awal dilakukan
langkah-langkah
seperti
survey
dilapangan terhadap hal-hal yang
berhubungan dengan penelitian yang
akan dilakukan serta mengambil datadata penelitian yang sudah ada untuk
dijadikan
sebagai
pembanding
terhadap hasil pengujian yang akan
dianalisa. Langkah berikutnya adalah
mempersiapkan alat – alat dan bahan
yang dibutuhkan pada penelitian yang
akan dilakukan, proses selanjutnya
adalah membuat ebonite dengan
menggunakan alat two roll milling.
Setelah pembuatan ebonite selesai
selanjutnya di vukanisasi dengan
menggunakan cetakan yang di press
dengan gaya 2 ton. Pencetakan plastik
menggunakan cetakan yang di press
dengan gaya 4 ton dalam waktu 3
menit. Setelah semua selesai dibuat
kemudian
menyiapkan
spesiment
untuk diukur dan di ambil data
pengukurannya.
1. Bahan
Bahan
yang
digunakan
dalam
penelitian ini adalah :
a. RSS (Rubber Smoke Sheet)
b. SBR (Styrena butadiena Rubber)
c. Karbon Black
d. Sulfur ( Belerang )
e. Sa (Stearic acid)
f. MBTS
g. Resin
h. Zno
2. Alat Penelitian
Alat
yang
digunakan
dalam
pembuatan kompon adalah
a. Two Roll milling (Alat untuk
meratakan compound)
b. Unit Press Molding (Alat untuk
mengepres compound)
c. Timbangan Digital
d. Cetakan (mold)
Gambar 2 Mold Upper
Gambar 3 Mold Lower
e. Unit pemanas (Heater)
Untuk unit pemanas, digunakan 2
buah heater dengan daya @650
watt (”RIMA” heater).
f. Unit
pengontrol
suhu
(thermocontrol)
g. Non-contact Infrared Thermometer
h. Vernier caliper
i. Mikrometer skrup
j. Oven
k. Silikon
l. Heightgage Tipe : HS-12
PROSES PEMBUATAN
- Proses Pembuatan Kompon
Bahan-bahan yang perlukan
dalam membuat kompon di timbang
terlebih dahulu sebelum di campur.
Setelah semua bahan selesai di
timbang dengan formula yang telah di
buat sebelumnya, kemudian bahanbahan di campur atau di mastikasi
dengan urutan yang benar dengan
menggunakan mesin two roll milling.
Tahap-tahap atau urutan
dalam mastikasi untuk menjadi
kompon secara garis besar adalah :
1. Pencampuran karet mentah jika
karet lebih dari satu jenis.
2. Pencampuran bahan pengisi
3. Pencampuran bahan pencepat /
aktivator
4. Pencampuran sulfur.
Dalam pengolahan karet alam
akan dapat dipengaruhi oleh berbagai
faktor diantaranya adalah temperatur
mesin
two
roll
milling,
waktu
pengerolan. Dengan berbagai macam
jenis bahan kimia dan komposisi
dilakukan pencampuran beberapa kali
untuk mendapatkan komposisi yang
sesuai untuk membuat ebonit atau
karet yang dikeraskan.
Kompon yang sudah jadi
didiamkan terlebih dahulu selama 24
jam sebelum di proses selanjutnya.
Kompon tidak boleh juga di simpan
terlalu lama karena kompon akan
rusak jika tidak segera di pakai
-
Proses Prees Molding
Tahap-tahap dalam proses
press
molding
yang
diperlukan
diantaranya adalah heater ( pemanas )
dan mesin press molding hidrolik yang
di operasikan secara manual, adapun
beberapa tahapan dalam melakukan
press molding adalah :
1. Penimbangan kompon.
Sebelum dilakukan proses
pengepressan, kompon di timbang
terlebih dahulu dengan berat 13 gram,
berat ini sesuai dengan volume
cetakan
yang
telah
di
buat
sebelumnya. Kompon di timbang
dengan menggunakan timbangan
digital.
2. Pembuatan mate.
Resin dan katalis di campur
dalam
satu
wadah
dengan
perbandingan 10 tetes resin di campur
dengan 1 tetes katalis. Resin yang
digunakan adalah resin jenis butek.
Setelah resin dan katalis di campur
maka menyiapkan fiber glass yang di
potong memanjang sesuai dengan
panjang dan lebar produk. Kemudian
fiber glass diolesi campuran resin dan
katalis
yang
telah
disiapkan
sebelumnya. Tunggu sampai setengah
kering atau bisa dengan cara lain yaitu
dengan di oven selama 10 menit
dengan suhu oven 800C. Maka jadilah
mate, gabungan antara resin, katalis
dan fiber glass.
3. Pengepressan
Alat dan bahan sudah siap.
Posisi kompon dalam cetakan adalah
lembaran
kompon-mat-lembaran
kompon.
Pengepresan
dilakukan
dengan pembebanan atau gaya
konstan yaitu 2 ton dengan suhu
1200C selama 2 jam. Setelah
pengepresan
selesai
didiamkan
sampai suhu kamar agar bisa di buka.
PROSES PENGAMBILAN DATA
Penelitian ini ditujukan untuk
mencari nilai yang terbaik dari
beberapa percobaan. Bahan yang
digunakan adalah ebonit dan plastik
jenis PP ( Polypropylene ).
Pembuatan produk dibuat
sebanyak 6 buah produk dari ebonit
dan 6 buah produk dari bahan plastik
jenis PP. Dalam penelitian ini plastik
sebagai pembanding untuk bahan
ebonit. Ke-12 produk tersebut di ukur
menggunakan
jangka
sorong,
mikrometer sekrup dan heightgage
tipe HS-12 dengan ketelitian 0,02 mm.
Pengukuran ini meliputi panjang, lebar,
tinggi dan tebal.
Untuk
menghitung
nilai
prosentase penyusutan pada produk
penutup spion menggunakan rumus :
Gambar 4 Rumus perhitungan
penyusutan
Dimana :
S = shrinkage / penyusutan
Lm = panjang cetakan
Lp = panjang produk
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Formulasi kompon
Dalam pembuatan kompon diperlukan
takaran berat karet dan bahan adiktif
lainya agar sesuai dengan yang
diinginkan. Berikut ini adalah jumlah
berat bahan pembuat kompon.
Tabel 2. Formulasi kompon
No
1
2
3
4
5
6
7
8
Nama bahan
RSS
SBR
Sa
Zo
Black Carbon
BHT
MBTS
Sulfur/belerang
Phr
60
40
2
2
15
2
5
40
B. Hasil pengujian
1. Pengukuran panjang
Gambar 8 Histogram perbandingan
panjang rata-rata perolehan
data plastik
2,00%
1,57%
1,57%
1,54%
P1
p2
p3
1,50%
1,00%
Gambar 5 Panjang Penutup Spion
Pandangan Atas
0,50%
0,00%
Prosentase penyusutan yang diperoleh
terlihat pada grafik
120
109,2
109,08
109,29
100
Gambar 9 Histogram perbandingan
penyusutan panjang ratarata perolehan data plastik
80
120
60
100
109,2108,28 109,08
108,27 109,29108,3
40
80
20
60
0
P1
P2
P3
40
.
Gambar 6 Histogram perbandingan
panjang rata-rata perolehan
data ebonit
0,90%
0,80%
0,70%
0,60%
0,50%
0,40%
0,30%
0,20%
0,10%
0,00%
0
P1
0,83%
P2
Ebonit
0,73%
0,64%
P3
Plastik
Gambar 10 Histogram perbandingan
panjang rata-rata
perolehan data ebonit dan
plastik
2,00%
1,57%
1,57%
1,54%
1,50%
P1
P2
P3
Gambar 7 Histogram perbandingan
penyusutan panjang ratarata perolehan data ebonit
120
20
108,27
108,27
108,3
100
1,00%
0,73%
0,83%
P1
P2
0,64%
0,50%
0,00%
Ebonit
80
60
P3
Plastik
Gambar 11 Histogram perbandingan
penyusutan panjang ratarata perolehan data
ebonit dan plastik
40
20
0
P1
P2
P3
Gambar 15 Histogram Perbandingan
lebar rata-rata perolehan
data plastik
2. Pengukuran Lebar
3,50%
3,11%
3,00%
2,50%
Gambar 12 Lebar penutup spion
pandangan atas
50
2,00%
2,17%
1,88%
1,50%
1,00%
41,68
41,51
41,75
40
0,50%
0,00%
30
L1
20
10
0
L1
L2
L3
Gambar 13 Histogram perbandingan
lebar rata-rata perolehan
data ebonit
1,40%
L2
L3
Gambar 16 Histogram perbandingan
penyusutan lebar ratarata perolehan data
plastik
50
41,6841,21
41,5140,69
41,7541,09
L1
L2
L3
40
30
1,17%
1,20%
20
1,00%
0,80%
0,77%
10
0,59%
0,60%
0
0,40%
0,20%
Ebonit
Plastik
0,00%
L1
L2
L3
Gambar 14 Histogram perbandingan
Gambar 17 Histogram perbandingan
Lebar rata-rata dari bahan
ebonit dan plastik
penyusutan lebar rata-rata
3,50%
perolehan data ebonit
3,11%
3,00%
2,17%
2,50%
2,00%
50
41,21
40,69
41,09
40
1,88%
1,17%
1,50%
1,00%
0,77%
0,59%
0,50%
30
0,00%
20
L1
10
L2
Ebonit
0
L1
L2
L3
Plastik
L3
Gambar 4.17 Histogram perbandingan
penyusutan rata-rata lebar
dari bahan ebonit dan
plastik
bahan plastik, maka part yang
akan diassembly bisa di
sesuaikan dengan panjang dan
lebar dari produk penutup
spion.
C Pembahasan
Terjadinya perbedaan
penyusutan pada bahan ebonit
dan plastik yang terlalu jauh
disebabkan karena karateristik
bahan yang sudah berbeda,
disamping itu terdapat faktor lain
yang menyebabkan terjadinya
perbedaan penyusutan dari bahan
ebonit dan plastik diantaranya
adalah :
1. Terjadinya
prosentase
penyusutan dijelaskan dalam
jornal yang berjudul “An
experimental investigation of
the effects of hot runner system
on injection moulding process
in
comparison
with
conventional runner sytem” hal
1472. produk penutup spion ini
mengalami pelentingan yang
disebabkan karena suhu yang
dipakai terlalu tinggi. Secara
umum, dapat dikatakan bahwa
melenting disebabkan terutama
oleh tegangan sisa didalam
bagian dan tidak meratanya
ketebalan
dalam
berbagai
arah.
2. Persamaan waktu pelepasan
produk dari cetakan. Produk
dari bahan ebonit setelah
divulkanisasi didiamkan selama
24 jam dengan tujuan suhu
pada cetakan sampai suhu
kamar. Kemudian produk dari
plastik melakukan proses yang
sama dengan ebonit yaitu
dengan mendiamkan produk
selama 24 jam.
3. Dari
perolehan
data
penyusutan panjang dan lebar
dari produk penutup spion baik
dari bahan ebonit maupun dari
D Kesimpulan
Dari hasil analisa, pengujian
ebonit dan pengujian plastik dari
pembahasan data yang diperoleh,
maka
dapat
ditarik
suatu
kesimpulan bahwa panjang produk
penutup spion dari bahan ebonit
mengalami penyusutan sebesar
0,73%, sedangkan dari bahan
plastik mengalami penyusutan
sebesar 1,56%. Untuk penyusutan
lebar produk penutup spion dari
ebonit sebesar 0,84% sedangkan
dari bahan plastik sebesar 2,39%.
Dari data yang diperoleh maka
penyusutan dari bahan ebonit
lebih baik dari bahan plastik jenis
Polypropylene.
E Saran
Untuk lebih memanfaatkan dari
penelitian penyusutan ebonit dan
plastik, maka penulis memberikan
saran sebagai berikut :
1. Jenis
pendinginan
pada
cetakan menggunakan tipe
laminated
steel
tooling
bertujuan untuk mempercepat
pendinginan dan mengurangi
angka penyusutan.
2. Dilakukan penelitian lebih lanjut
tentang penambahan sulfur dan
black carbon pada composisi
ebonit.
3. Dilakukan penelitian lebih lanjut
dari cetakan yang sama dengan
bahan
jenis plastik yang
berbeda.
4. Dilakukan penelitian lebih lanjut
tentang hantaran panas dari
pemanas sampai ke cetakan
DAFTAR PUSTAKA
Ardi,F,.2004, “ Studi Pembuatan
Komposit Alami Dengan Bahan
Ebonit Dan Kenaf”, Tugas Ahir S1, Teknik Mesin Universitas
Muhammadiyah
Surakarta,
surakarta
Demier ,A, DKK,. 2006, “ An
Experimental Investigation of the
Effect of Hot Runner System on
Injection Moulding Process in
Comparison With Conventional
Runner System”, Faculty of
Techical Education, Esentepe
Campus, Turkey
Febriantoko, B W,. 2008, “Studi
Peningkatan Siklus Injeksi dan
Pengurangan
Prosentase
Penyusutan Pada produk Injeksi
Plastik Dengan Mold Tipe
Laminated Steel Tooling” Teknik
Mesin
Universitas
Muhammadiyah
Surakarta,
Surakarta
Harris, R A, DKK,. 2003, “ the
Structure of Parts Produced by
Stereolithography Injection Mould
tools and the Effect on Part
Shrinkage”, Wolfson School of
Mechanical and Manufacturing,
Loughborough
Hong C K, DKK,. 2007, “A Test
Method For Measuring The
Dimensional
Stability
of
Elastomeric
Materials
Upon
Heating”, School of Applied
Chemical Engineering, Korea
Schey, J A,. 2009, “Proses Manufaktur
(edisi ketiga)” , Departement Of
Mechanical
Enginnering
Universitas
Of
Waterloo,
Ontario
Shin, K C, DKK,. 1990, “ Extrudate
Character And Post-Extrusion
Shrinkage
of
Rheologically
Characterized
Rubber-Carbon
Black Compounds And Their
Interpretation”
Institute
of
Polymer Engineering, University
of Akron, Amsterdam