TINJAUAN PUSTAKA
Kayu Ekaliptus
Nama botani dari Eucalyptus grandis adalah Eucalyptus grandis Hill ex Maiden. Eucalyptus grandis adalah nama lain dari Eucalyptus saligna var. pallidivalvis Baker et Smith. Di dunia perdagangan sering disebut Flooded gum, rose gum (Sutisna et al., 1998 dalam Latifah, 2004). Taksonomi dari ekaliptus sebagai berikut :
Divisi : spermathophyta
Sub division : angiospermae
Kelas : dicotyledon
Ordo : myrtales
Family : myrtaceae
Genus : eucalyptus
Species : Eucalyptus grandis (Ayensu, 1980 dalam Latifah, 2004) Pemanfaatan Ekaliptus
Kayu ekaliptus digunakan antara lain untuk bangunan di bawah atap, kusen pintu dan jendela, kayu lapis, bahan pembungkus, korek api, bubur kertas (pulp), kayu bakar. Daun dan cabang dari beberapa ekaliptus menghasilkan minyak atsiri yang merupakan produk penting untuk farmasi, misalnya untuk obat gosok atau obat batuk, parfum, sabun, detergen, disinfektan dan pestisida (Sutisna et al., 1998 dalam Latifah, 2004).
Sifat Fisis Kayu Ekaliptus
Menurut Acosta (2005), kayu ekaliptus mempunyai kerapatan 0,5 g/cm3 pada kadar air 15%. Nilai penyusutan pada arah radial 5,8 %, pada arah tangensial
10,4 % dan nilai penyusutan volume 18,9 %. Perbandingan penyusutan tangensial dan radial pada kayu ekaliptus 1,8 %. Stabilitas kayu ekaliptus cukup bagus. Porositas pada kayu ekaliptus adalah 62,7 %.
Sifat Mekanis Kayu Ekaliptus
Menurut Acosta (2005), sebelum mengalami perlakuan kayu ekaliptus memiliki modulus patah sebesar 732 kg/cm2 dan modulus elastisitas sebesar 98,345 kg/cm2. Setelah mengalami tekanan modulus patah sebesar 343 kg/cm2 dan modulus elastisitas sebesar 150,543 kg/cm2. Kayu ekaliptus tidak mudah dikeringkan, penggergajian kayu ekaliptus ketika kondisi basah mudah dilakukan, setelah dikeringkan penggergajiannya masih cukup mudah. Untuk perencanaan kayu ekaliptus termasuk bagus, untuk kayu bentukan kayu ekaliptus mudah dilakukan. Proses pemakuan, pewarnaan dan perekatan pada kayu ekaliptus bagus.
Pengerjaan Kayu
Pengerjaan kayu sering disebut sebagai wood working yang bertujuan untuk mengkonversikan kayu solid maupun panel kayu menjadi produk berdaya guna, bernilai dan berestetika tinggi lewat serangkaian proses. Proses produksi industri pengerjaan kayu lebih rumit dari pada industri-industri lainnya. Perlakuan terhadap kayu secara bertahap mulai dari proses pemotongan, pengeringan, penggergajian, penyerutan, pembentukan, pelubangan, pembubutan, pengampelasan hingga pengecatan akhir (Darmawan, 1997 dalam Sucipto, 2009).
Menurut Bakar (2003) dalam Adha (2005) mengemukakan bahwa ruang lingkup pengerjaan kayu adalah mulai dari perencanaan (planning), pendesainan (designing), pemesinan (machining) atau pemotongan (cutting), perakitan
(assembling) dan pengkilapan (finishing). Pengerjaan kayu lebih ditekankan pada bagaimana proses pemotongan dari proses pengerjaan tersebut berlangsung.
Mutu dari suatu jenis kayu ditentukan oleh sifat fisiknya seperti warna, tekstur, serat, kekerasan, kesan raba, bau dan rasa, nilai dekoratif dan sifat-sifat pengerjaan seperti sifat pengetaman, pembubutan, pemboran, dan pengampelasan. Selain itu mutu kayu ditentukan pula oleh cacat pada kayu tersebut yang akan mempengaruhi sifat kayu, pengerjaan maupun pemakaiannya (Abdurachman dan Hadjib, 2006).
Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Pengerjaan Kayu
Darmawan (1997) dalam Siswanto (2002) menyatakan bahwa secara umum aspek yang memegang peranan penting dalam industri pengerjaan kayu adalah penampilan akhir kayu setelah dikerjakan (surface roughness), masa pakai pisau (tool life) dan konsumsi energi listrik (cutting power consumption). Surface roughness diukur dengan menggunakan alat texture measuring instrument yang akan menghasikan gelombang. Permukaan yang halus akan ditunjukan dari variasi gelombang yang dihasilkan tidak jauh beda, sedangkan permukaan kasar ditunjukkan dengan gelombang bervariasi. Masa pakai pisau dikatakan baik jika masa pakainya lama serta tidak mudah tumpul setelah digunakan. Penggunaan mesin-mesin pengerjaan kayu akan ekonomis jika energi listrik yang digunakan untuk memotong atau mengerjakan kayu rendah, sehingga akan meningkatkan efisiensi pengolahan kayu.
Untuk menggunakan kayu lebih efisien dalam pengembangan produk akhir, karakteristik tertentu atau sifat fisik harus diperhitungkan. Sifat mesin sangat diperlukan untuk menilai fasilitas dalam mengolah bahan baku menjadi
produk dari berbagai bentuk dan dimensi, dengan permukaan yang berkualitas baik (Hernandez, 2001).
Menurut American Society for Testing Materials (ASTM) D 1666-1999, jenis dan bentuk cacat yang timbul dari pengerjaan kayu tidak selamanya sama tergantung dari cara pemesinan yang dilakukan, dengan perincian sebagai berikut :
1. Cacat pengetaman, yaitu serat bulu halus (fuzzy grain), serat terangkat (raised grain) dan tanda bekas serpih (chip mark).
2. Cacat pembentukan, yaitu serat bulu halus, serat terangkat dan tanda bekas serpih.
3. Cacat pembubutan, yaitu serat bulu halus, serat patah dan permukaan kasar (roughness).
4. Cacat pengeboran, yaitu serat bulu halus, kelicinan (smothness), bagian yang tidak hancur (crushing) dan bekas sobekan (tearcut).
5. Cacat lubang persegi, yaitu kelicinan, bekas sobekan dan bagian yang tidak hancur.
6. Cacat pengampelasan, yaitu serat bulu halus dan bekas garukan (scratching). Pada penggergajian potongan-potongan kayu yang kecil, masih dapat diperhatikan arah pengetaman diantaranya adalah mata kayu dan serat miring yang tumbuh secara alami (Damanauw, 1990).
Pemesinan Kayu
Pemesinan kayu merupakan proses pabrikasi dari produk kayu seperti kayu gergajian, vinir dan bagian-bagian dari furniture. Tujuan pengerjaan kayu adalah untuk menghasilkan suatu dimensi dan bentuk yang diinginkan dengan
ketelitian yang akurat dan kualitas permukaan yang baik dengan cara yang paling hemat (Forest Product Society, 1999).
Pemesinan kayu (wood machining) adalah proses pembentukan atau pemotongan kayu dengan menggunakan mesin, yang didalamnya terdapat mata pisau (cutting toll), melalui satu atau kombinasi operasi yaitu penggergajian (sawing), penyerutan (planning), pembentukan (shaping atau moulding), pengaluran (routing), pembubutan (turning), pengampelasan (sanding) dan sebagainya. Karena inti dasar dalam proses pemesinan kayu adalah pemotongan, maka istilah pemesinan kayu (wood machining) sering diasosiasikan dengan pemotongan kayu (wood cutting) (Bakar, 2003 dalam Sucipto, 2009).
Proses pengetaman (planning) merupakan proses paling penting, karena pada akhirnya semua komponen dari produk furniture ini harus diketam untuk menghasilkan penampilan permukaan dengan kualitas yang baik. Banyak faktor yang memainkan peranan penting dalam menentukan kualitas hasil pengetaman. Salah satu dari faktor tersebut berasal dari jenis kayu yang sedang diketam, sedangkan beberapa faktor lainnya dapat berasal dari mesin ketam yang dipergunakan. Adapun karakteristik kayu yang sering menyulitkan dalam proses pengetaman diantaranya adalah adanya mata kayu dan serat miring yang tumbuh secara alami (Darmawan, 1997 dalam Sucipto, 2009).
Kualitas Pemesinan
Kualitas pemesinan kayu ditentukan oleh tiga faktor utama yaitu kayu, operator, dan mesin yang digunakan, serta interaksi antara ketiga faktor tersebut. Interaksi antara faktor kayu dengan faktor mesin adalah orientasi pemotongan (cutting direction). Interaksi antara faktor kayu dengan operator adalah perlakuan
awal (pretreatment) dan interaksi antara faktor operator dengan mesin adalah penyetelan alat (setting) (Bakar, 1997 dalam Siswanto, 2002).
Sesuai dengan jenis, ada kayu yang bisa dilakukan pemesinan dengan mudah untuk menghasilkan kualitas pemesinan tertentu. Sebaliknya, ada pula kayu yang susah untuk dilakukan pemesinan agar dapat menghasilkan kualitas pemesinan yang sama. Tingkat kemudahan kayu untuk dilakukan pemesinan inilah yang disebut dengan pemesinan (machinability) kayu. Kayu yang mudah untuk dilakukan pemesinan dikatakan mempunyai sifat pemesinan tinggi dan kayu yang susah untuk dilakukan pemesinan dikatakan mempunyai sifat pemesinan rendah. Jadi ada hubungan antara pemesinan kayu dengan kualitas pemesinannya (Bakar, 2003 dalam Sucipto, 2003).
Perbedaan kadar air di bawah titik jenuh serat mempengaruhi kualitas hasil penyerutan, pembentukan dan pengamplasan. Berat jenis kayu juga sangat mempengaruhi kualitas sifat-sifat pemesinan Koch (1964) dalam Sucipto (2009). Makin besar berat jenis kayu semakin baik sifat pemesinannya, sebaliknya semakin besar ukuran pori kayu semakin jelek sifat pemesinan kayu tersebut (Supriadi dan Rachman, 2002 dalam Sucipto, 2009).
Rachman dan Balfas (1986) dalam Sitinjak (2008) mengemukakan bahwa kualitas pemesinan suatu jenis kayu secara umum dapat diduga berdasarkan nilai berat jenis. Semakin besar nilai berat jenis kayu maka semakin baik sifat-sifat pemesinannya. Lebih lanjut dijelaskan bahwa meskipun demikian, ternyata untuk sifat pengampelasan hubungan antara berat jenis kayu dengan kualitas pengampelasan menunjukkan hubungan yang lemah, sehingga sifat pengampelasan tidak dapat diduga berdasarkan berat jenisnya. Menurut Bakar
(2003) dalam Sitinjak, (2008), kualitas permukaan hasil serutan tidak berhubungan langsung dengan kerapatan kayu dan lebih erat hubungannya dengan orientasi serat.
Selanjutnya dijelaskan oleh Bakar (2003) dalam Sitinjak (2008), bahwa spesies yang mempunyai kerapatan rendah menghasilkan permukaan potong yang lebih besar dibandingkan dengan spesies yang berkerapatan lebih tinggi dalam proses pemotongan tegak lurus (crosscutting). Dijelaskan pula bahwa pada pemotongan tegak lurus serat (crosscutting), kondisi serat kayu tidak mempengaruhi kualitas permukan potong. Sebagai contoh kayu Afrika dengan karakteristik serat terpadu (interlocked grain) yang berpeluang menghasilkan permukaan hasil serutan yang kasar ternyata dapat menghasilkan permukaan potong yang halus.
Untuk menentukan kualitas kayu berdasarkan nilai bebas cacat dapat dimasukkan kedalam kelas mutu pemesinannya yang disajikan pada Tabel 1. Tabel 1. Nilai Bebas Cacat dan Klasifikasi Mutu Sifat Pemesinan
Nilai bebas cacat Kelas Mutu Pemesinan (Defect free values) % (Class) (Machining quality) 0-20 V Sangat buruk (very poor) 21-40 IV Buruk (poor)
41-60 III Sedang (fair/medium) 61-80 II Baik (good)
81-100 I Sangat baik (very good) Sumber : Ginoga (1995) dalam Sucipto (2009)
Pada kondisi mesin baik, bagian-bagian peralatannya akan berfungsi dan beroperasi dengan lancar serta memberikan akurasi yang tinggi dibandingkan dengan mesin yang kurang baik. Apabila semua mesin tersebut tidak terpelihara dengan baik, maka kecepatan kerja semakin lama semakin menurun. Hal ini menyebabkan variasi penggergajian dari mesin tersebut semakin lama semakin
tinggi. Semakin tinggi variasi penggergajian rendemen semakin rendah (Bakar, 2003 dalam Sitinjak, 2008).
Mesin-Mesin Pengerjaan Kayu
Mesin yang umumnya digunakan dalam proses pengerjaan kayu antara lain mesin potong berfungsi untuk memotong kayu, mesin belah berfungsi untuk membelah kayu, planer (surface) berfungsi menyerut dan meratakan permukaan kayu. Shaper berfungsi membentuk profil tertentu pada sisi kayu. Turning machine berfungsi membubut kayu menjadi berprofil bulat. Proses pembubutan ini menggunakan pisau bubut berbentuk pahat, contoh yang akan dibubut dapat berupa balok solid maupun laminasi. Bor berfungsi melobangi contoh uji untuk titik awal pemotongan jig saw, penuntun arah sekrup/paku, lobang pasak kayu, tempat kedudukan kepada sekrup/paku. Mortise machine berfungsi membuat lobang sambung mortise pada contoh uji dengan pisau tersusun dalam rantai caterpillar atau pisau berbentuk bor. Amplas berfungsi menghaluskan permukaan potong tahap lanjut, sehingga dihasilkan permukaan contoh uji yang lebih halus (Darmawan, 1997 dalam Siswanto, 2002).
Cacat-Cacat Pemesinan Kayu
Jenis-jenis cacat pada proses pemesinan menurut Darmawan (1997) dalam Siswanto (2002) antara lain :
a. Serat terangkat (raised grain)
Kekerasan permukaan papan disebabkan oleh terangkatnya kayu akhir sehingga lebih tinggi daripada kayu awal. Umumnya terjadi pada kayu dari daerah beriklim sedang dengan perbedaan kayu awal dan akhir yang jelas.
Penyebabnya adalah kayu akhir lebih keras daripada kayu awal, serta mata pisau tumpul.
b. Serat terlepas (loosened grain)
Terpisahkan kayu akhir dari kayu awal tetapi masih ada bagian yang bersatu. Hal ini yang disebabkan pada bagian raised grain kayu akhir menyusut lebih besar daripada kayu awal.
c. Serat terserpih (chipped grain)
Terserpih/tercabiknya sekelompok serabut kayu karena proses penyerutan, sehingga serat kayu terlepas dan terbentuk lekukan pada permukaan kayu. Hal ini disebabkan oleh mata pisau tumpul, sudut potong pisau terlalu besar serta serat kayu miring.
d. Serat berbulu (fuzzy grain)
Kekerasan permukan kayu karena adanya sekelompok serabut yang berdiri (tidak terpotong sempurna). Hal ini disebabkan oleh adanya kayu reaksi, kekuatan geser rendah serta sudut potong kayu kecil.
e. Tanda serpih (chip mark)
Lekukan dangkal pada permukaan kayu disebabkan oleh adanya kayu yang menempel pada ujung pisau. Biasa disebabkan juga karena resin kayu tinggi.
