ANALISA PERPINDAHAN PANAS PADA BARREL
MESIN BLOW MOULDING DENGAN
SOFTWARE KOMPUTER
TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada
Universitas Muhammadiyah Malang
Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana (S-1) Teknik Mesin
Disusun Oleh:
M. SYAMSUDDIN NIM. 06510013
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
LEMBAR PENGESAHAN
ANALISA PERPINDAHAN PANAS
PADA BARREL BLOW MOULDING DENGAN
SOFTWARE KOMPUTER
TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana (S-1) Teknik Mesin
Telah Diperiksa & Disetujui Oleh:
Pembimbing I Pembimbing II
(Drs. Moh. Jufri, ST. MT) (Rr Heni Hendaryati, Hj. Dra. MT)
Mengetahui Ketua Jurusan Mesin
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG FAKULTAS TEKNIK
Jurusan : Teknik Mesin, Teknik Sipil, Teknik Elektro, Teknik Industri, D3 Elektronika, Teknik Informatika Jl. Raya Tlogomas No. 246 Telp. (0341) 464318 – 21 Psw. 127
Fax. (0341) 460782 Malang 65144
LEMBAR ASISTENSI TUGAS AKHIR
Nama : Muhammad Syamsuddin No. Induk : 06510013
Bidang Keahlian : Penelitian
Judul : Analisa Perpindahan Panas pada Barrel Blow Moulding dengan Software Komputer
Pembimbing I : Drs. Moh Jufri, ST. MT
Pembimbing II : Rr Heni Hendaryati, Hj, Dra. MT
No Tanggal CATAN ASISTENSI Paraf
Pembimbing I Pembimbing II
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Malang, Agustus 2011 Dosen Pembimbing I
(Drs. Moh Jufri, ST. MT)
Dosen Pembimbing II
KATA PENGANTAR
Assalammu’alaikum Wr. Wb.
Alhamdulillahirabbil’alamin, Segala puji dan syukur bagi Allah SWT
yang senantiasa memberikan rahmat serta hidayah-Nya kepada kita semua. Sholawat serta salam selalu tercurahkan kepada Rasulullah Muhammad SAW. Dengan mengucap Syukur Alhamdulillah penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul "Analisa Perpindahan Panas pada Barrel Blow Moulding dengan Software Komputer." Dengan baik dan sesuai dengan yang diharapkan..
Dalam proses penyelesaian Tugas Akhir ini, banyak pihak yang telah membantu,baik secara materi, moral, maupun spiritual. Untuk itu, pada kesempatan ini penulis mengucapkan rasa terima kasih dan hormat yang sebesar-besarnya kepada :
1. Ayahku “H. M. Bashori Ali ” Dan Ibuku “ Hj. Sugiati ”yang telah memberi bantuan doa,materi dan semangat,serta kakak dan adik-adikku.
2. Bapak Drs Moh. Jufri, ST. MT selaku pembimbing satu yang telah memberi bimbingan dan semangat sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini.Tidak lupa permintaan maaf saya apabila telah mengecewakan dalam bimbingan dan ujian tugas akhir. Semoga Allah SWT membalas semua amalan dan kebaikannya, serta memberinya kesehatan lahir dan batin agar bisa
3. Ibu Rr Heni Hendaryati, Hj Dra. MT selaku pembimbing dua yang yang telah Membimbing dengan sabar,memberi banyak masukan yang dapat mendukung terselesaikannya tugas akhir ini.
4. Bpk. Ir. Mulyono, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin UMM.
5. Bpk. Ir.Herry Suprianto, MT selaku dosen wali Teknik Mesin kelas A angkatan 2006.
6. Kawan-kawan dekat saya yang saling membantu dalam pengerjaan tugas akhir, terima kasih atas kekompakkannya, saling suport, saling menyemangati, dan yang terpenting kebersamaan diwaktu susah maupun senang. Serta para sahabat-sahabat yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu terima kasih banyak atas bantuannya dalam proses pengerjaan maupun revisi, semoga Allah SWT membalas semua kebaikan dan amalan kalian, sukses selalu... 7. Teman-teman yang banyak membantu dan satu perjuangan angkatan 2006
yang tak bisa penulis sebut satu persatu.
Malang, Agustus 2011
DAFTAR ISI
LEMBAR JUDUL POSTER
LEMBAR PENGESAHAN ... iii
LEMBAR KEGIATAN ASISTENSI ... iv
LEMBAR PERNYATAAN ... v
ABSTRAKSI ... vi
KATA PENGANTAR ... vii
DAFTAR ISI ... ix
DAFTAR TABEL...xii
DAFTAR GAMBAR...xiii
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang... ...1
1.2 Rumusan Masalah ... ....2
1.3 Batasan Masalah ... ....2
1.4 Tujuan Analisa ... ....3
1.5 Metode ... ....3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tinjauan Umum Plastik ... ....5
2.1.1 Termoseting...6
2.2 Bahan Baku Plastik ... ...7
2.2.1 Thermoplast Polypropylene (PP)...7
2.2.2 Polystirene (PS)...8
2.2.3 Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS)...10
2.2.4 Polyvinyl Chloride (PVC)...12
2.2.5 Polyacetal atau Polyoxymetylene...13
2.3 Proses Produksi Bahan Plastik ... ..15
2.3.1 Blow Molding...16
2.3.2 Sejarah Blow Molding...19
2.4 Konsep Dasar... ..20
2.4.1 Perpindahan Panas Konduksi...21
2.4.2 Perpindahan Panas Konveksi... .24
2.4.3 Perpindahan Panas Radiasi...25
2.5 Simulasi Menggunakan Ansys 10.0...26
2.5.1 Langkah-langkah Simulasi...27
2.5.2 Diagram Alur Program...28
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1. Metode Penelitian ... .31
3.2. Skema Gambar yang sudah ada ... .31
3.3. Alat yang digunakan ... .32
3.3.1 Langkah-langkah Proses Penelitian...33
3.3.2 Cara Pengambilan Data...34
3.3.3 Diagram Alir Penelitian...35
4.1 Data Analisa... ...36
4.2 Penelitian Menggunakan Simulasi...37
4.3 Penelitian Sebenarnya...45
4.3.1 Perpindahan Panas...46
4.3.2 Metode Analisis Numerik...47
4.4 Perpindahan Kalor Keseluruhan pada Barrel...64
BAB V KESIMPULAN 5.1 Kesimpulan...66
5.2 Saran...66
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN : Curiculum Vitae
Gambar Teknik Barrel Blow Moulding Naskah Publikasi
DAFTAR TABEL
No. Judul Hal
Tabel 2.1 Perbandingan Specific gravity dari berbagai material Plastik...8
Table 2.2 Temperatur Leleh Proses Termoplastik………..…...8
Tabel 4.1 Material Yang Digunakan………..…..37
Tabel 4.2 Hasil Node Bagian Ujung Barrel heater 1……… 51
Tabel 4.3 Hasil Node Bagian Akhir Barrel heater 1 ………. 55
Tabel 4.4 Hasil Node Bagian Ujung Barrel heater 2 ………. 59
DAFTAR GAMBAR
No. Judul Hal
Gambar 2.1 Prinsip Kerja Blowing Machine...17
Gambar 2.2 Blowing Machine...18
Gambar 2.3 Produk Hasil Blowing...19
Gambar 2.4 Blow Mold Cavity...19
Gambar 2.5 Volume Unsuran untuk analisis konduksi kalor satu dimensi...22
Gambar 2.6 Aliran Kalor satu Dimensi melalui Silinder bolong...23
Gambar 2.7 Perpindahan Kalor konveksi dari satu plat...24
Gambar 2.8 Diagram Alur Program ANSYS 10.0...28
Gambar 3.1 Skema Mesin Blow Moulding...31
Gambar 3.2 Termokopel bagian depan dan belakang...32
Gambar 3.3 Bagian Ujung Barrel...34
Gambar 3.4 Bagian akhir Barrel...34
Gambar 3.5 Diagram Alir Penelitian...35
Gambar 4.1 Bagian Barrel...36
Gambar 4.2 Pemilihan Element Type...38
Gambar 4.3 Barrel Dalam Ansys 10.0...39
Gambar 4.4 Pemilihan Material...40
Gambar 4.5 Proses Meshing...41
Gambar 4.6 Hasil Meshing...41
Gambar 4.7 Menentukan Temperature...42
Gambar 4.9 Node Pada Temperature...43
Gambar 4.10 Temperatur pada Bagian Ujung Barrel...45
Gambar 4.11 Empat Node pada Bagian Ujung Barrel...48
Gambar 4.12 Temperatur pada Bagian Akhir Barrel...51
DAFTAR PUSTAKA
http://id.wikipedia.org/wiki/Blow_molding
http://www.gudangmateri.com/2010/04/dasar-pengecoran-dengan-ilmu-logam.html
Prayitno Sugeng “Analisa perpindahan panas pada barrel injection
molding”, 2009
R.J. Crawford “Plastic Engineering”, 2002
Holman J.P, “Perpindahan Kalor”, Erlangga, Jakarta, 1995
Hartomo A.J, “Politeknik Pemrosesan Polimer Praktis”, Andi Offset,
Yogyakarta, 1993
Amanto Hari Drs, Daryanto Drs, “Ilmu Bahan”, Bumi Aksara, Jakarta,
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Blow Moulding adalah proses manufaktur plastik untuk membuat produk-produk berongga (botol) dimana parison (gumpalan cair dalam bentuk penampang pipa) 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.(wikipedia.org). Proses ini diawali dengan pembuatan parison dan dimasukkan ke mesin cetak tiup, kemudian udara ditiup masuk melalui lubang penampang pipa, karena desakan udara maka gumpalan tadi akan menyesuaikan dengan bentuk cetakan dan dibiarkan sampai menjadi padat.(gudangmateri.com, 2010).
Pada mesin blow molding yang sudah ada kecepatan aliran material dalam silinder (barrel) kurang sempurna, karena di pengaruhi oleh temperatur pada dinding barrel tidak merata sehingga tidak mudah untuk dialirkan ke mold
(cetakan).
Software komputer adalah software yang memiliki kemampuan finite element analysis, meliputi analisa simple, linear, static, sampai analisa complex,
yang akan dihasilkan seperti structural, thermal, fluid dan lain sebagainya. Dalam penelitian barrel pada mesin blow molding, parameter yang digunakan untuk menentukan temperatur pada barrel adalah dengan menganalisa thermal saja.
(Prayitno Sugeng, 2009).
1.2. Rumusan Masalah
Adapun masalah yang akan dibahas dalam analisa perpindahan panas pada barrel ini diantaranya:
Berapa cepat rambat perpindahan panas pada barrel?
Berapa temperatur yang terjadi pada barrel?
1.3. Batasan Masalah
Untuk menghindari meluasnya permasalahan pada penelitan ini, maka penulis memberikan batasan masalah. Hal ini bertujuan intuk memperjelas ruang lingkup permasalahan yang dibahas. Dalam penelitan ini penulis membatasi pada permasalahan antara lain:
1. Membahas perpindahan panas yang terjadi pada barrel dengan menggunakan bantuan software komputer.
1.4. Tujuan Analisa
Adapun tujuan yang ingin di capai dari penelitian ini adalah untuk mengetahui besarnya perpindahan panas pada barrel dengan menggunakan software komputer dan menggunakan metode numerik.
1.5. Metode
Penelitian dan penulisan tugas akhir ini dilakukan dengan urutan sebagai berikut:
a. Studi Pustaka
Pada tahap ini dilakukan pengumpulan data yang dibutuhkan dan kemudian dilakukan studi pustaka dari buku-buku, artikel-artikel, patent-patent, karya ilmiah dan browsing internet yang menunjang penelitian ini.
b. Studi Lapangan dan Pengambilan Data
Observasi langsung ke lapangan dan mengumpulkan data tentang besarnya energi panas pada mesin. Dari data awal ini akan menjadi landasan penelitian untuk menganalisa perpindahan panas pada barrel.
c. Analisis Data
d. Kesimpulan
