TUGAS AKHIR Analisa Pengaruh Variasi Suhu Sintering Pada Pencetakan Bola Plastik Berongga Proses Rotation Molding.

(1)

TUGAS AKHIR

ANALISA PENGARUH VARIASI SUHU

SINTERING PADA PENCETAKAN BOLA

PLASTIK BERONGGA PROSES ROTATION

MOLDING

Diajukan Sebagai Syarat Menyelesaikan Program Studi Strata Satu Pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Surakarta

Disusun :

ARIES SUPRIYANTO

D.200.08.0071

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

(2)

ii

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI

Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul:

Analisa Pengaruh Variasi Suhu Sintering Pada Pencetakan Bola Plastik Berongga Proses Rotation Molding

(3)

(4)

(5)

(6)

vi

MOTTO

 Dan bahwasannya seorang manusia tiada memperoleh selain apa yang diusahakannya. Dan bahwasannya usahanya itu kelak akan diperlihatkan (Kepada-Nya).

(QS An-Najm : 39-40)

 Dengan keyakinan berdo’a dan selalu berusaha apapun kesulitanya insyaallah akan diberi kemudahan dalam menyelesaikan persoalan.

(Aries Supriyanto)

 Sukses dicapai dengan mengembangkan kelebihan kita, bukan dengan menghilangkan kelemahan kita.

(7)

vii

ANALISA PENGARUH VARIASI SUHU SINTERING PADA

PENCETAKAN BOLA PLASTIK BERONGGA PROSES

ROTATION MOLDING

Aries Supriyanto, Bambang Waluyo F, Tri Widodo Besar R

Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta Jl. A. Yani Tromol Pos I Pabelan, Kartasura digunakan dalam proses pencetakan rotation molding adalah plastik, hal ini dikarenakan kelebihan-kelebihan polimer plastik yang dimiliki seperti mudah dibentuk, dapat dibuat beraneka ragan warna, ringan, kuat, tidak mudah pecah, anti karat dan lain sebagainya.

Proses pembuatan diawali dengan persiapan bahan yaitu biji plastik LDPE (Low Density Polyethylene dan dicetak mengunakan mesin rotation molding dengan variasi suhu sintering 90˚C, 100˚C, 110˚C. Analisa spesimen bola plastik berongga yang dilakukan adalah analisa penyusutan dengan setandar ASTM D 6289, dan analisa pengujian ketebalan dan mengetahui foto makro.

(8)

viii

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum, Wr. Wb.

Puji syukur Alhamdulillah, penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas berkah dan rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan laporan penelitian.

Tugas Akhir yang berjudul “Analisa Pengaruh Variasi Suhu

Sintering Pada Pencetakan Bola Plastik Berongga Proses

Rotation Molding” dapat terselasaikan atas dukungan dari beberapa

pihak. Pada kesempatan ini, penulis dengan ketulusan dan keikhlasan hati ingin menyampaikan rasa terimakasih yang sebesar-besarnya kepada: kuliah di Universitas Muhammadiyah Surakarta.

(9)

ix

7. Rna wijayanti yang selalu menemani, memberi semangat dan dukungan dalam menyelesaikan laporan tugas akhir ini

8. Teman-teman famora dan panti yang selalu menemani, membantu baik secara lansung maupun tidak langsung dan dalam menyelesaikan laporan tugas akhir ini.

9. Teman satu tim Joko Nurbiantoro yang selalu menemani selama dilapangan serta dalam menyelesaikan laporan tugas akhir ini.

Penulis menyadari bahwa dalam laporan ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun dari pembaca akan penulis harapkan dengan senang hati.

(10)

x

DAFTAR ISI

Hal

Halaman Judul ... i

Pernyataan Keaslian Skripsi ... ii

Halaman Persetujuan ... iii

Halaman Pengesahan ... iv

2.2.1.1 Proses pencetakan pada rotation molding ... 10

2.2.1.2 Proses rotation molding secara umum terdiri dari 4 langkah dasar ... 11

2.2.1.3 Keuntungan dari proses rotation molding... 12

2.2.1.4 Keterbatasan mesin rotation molding... 13

(11)

xi

2.2.2 Teori Dasar Plastik ... 16

2.2.2.1 Macam-macam plastik ... 17

2.2.2.2 Dasar pemilihan plastik LDPE (Low Density Polyethylene) ... 24

2.2.9.1 Model Dua Partikel (Tahap Awal)... 35

2.2.9.2 Model Tahap Menengah... 36

2.2.9.3 Model Tahap Akhir... 37

2.2.10 Perbandingan Putaran (speed ratio)... 39

BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Diagram Alir Penelitian ... 40

3.2 Penguraian Diagram Alir Penelitian ... 41

3.3 Diagram Waktu Siklus (cycle Time) ... 42

3.10 Prosedur pembuatan produk... 56

3.11 Diagram alir proses pembuatan spesimen... 57

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Analisa data pengukuran ketebalan bola plastik ... 58

(12)

xii

4.1.2 Variasi suhu sintering proses 100˚C ... 59

4.2 Analisa penyusutan (shrinkage) produk bola plastik ... 67

4.3 Analisa hasil perhitungan speed ratio ... 72

4.4 Hasil struktur foto makro ... 72

4.3.1 Suhu sintering 90˚C ... 72

BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan ... 74

5.2 Saran ... 75

(13)

xiii

Gambar 2.5 Grafik hubungan antara waktu dan temperatur pada plastik thermoplastik ... 18

Gambar 2.6 Grafik hubungan antara waktu dan temperatur pada plastik thermosetting ... 22

Gambar 2.7 Mekanisme perpindahan massa serbuk ... 30

Gambar 2.8 Diagram sekematik struktur pori selama sintering ... 33

Gambar 2.9 Skema garis lengkung densifikasi dari serbuk padat dan ketiga tahapan sintering ... 34

Gambar 2.10 Model dua partikel pada tahapan awal sintering (a) tanpa penyusutandan (b) dengan penyusutan... 36

Gambar 2.11 Model geometrikal Coble’s (a) tahap menengah... 37

Gambar 2.12 Model geometrikal Coble’s (b) tahap akhir sintering.. 38

Gambar 3.1 Diagram alir penelitian ... 40

Gambar 3.2 Diagram waktu siklus... 42

Gambar 3.3 Produk yang direncanakan (spesimen)... 42

Gambar 3.4 Produk apabila dipotong setengah ... 43

Gambar 3.5 Desain mold metode rotation molding ... 43

Gambar 3.6 Cetakan/mold yang digunakan... 44

Gambar 3.7 Instalasi mesin rotation molding ... 45

Gambar 3.8 Biji plastik polyethylene (LDPE) ... 47

Gambar 3.9 Baut

ø

10mm ... 48

Gambar 3.10 Mold bola plastik metode rotation molding ... 48

Gambar 3.11 Thermocontrol digital otomatis ... 49

Gambar 3.12 Heater (pemanas) ... 49

Gambar 3.13 Stopwatch ... 50

(14)

xiv

Gambar 3.25 Diagram alir proses pembuatan spesimen ... 57

Gambar 4.1 Titik pengukuran bola plastik ... 58

Gambar 4.2 Produk bola variasi suhu sintering 90˚C ... 59

Gambar 4.3 Daerah pengukuran ketebalan spesimen bola ... 59

Gambar 4.4 Grafik ketebalan bola 1 dengan suhu sintering 100˚C . 60 Gambar 4.5 Produk bola variasi suhu sintering 100˚C ... 60

Gambar 4.6 Histogram rata-rata ketebalan suhu sintering 100˚C.... 61

Gambar 4.7 Daerah pengukuran ketebalan spesimen bola ... 62

Gambar 4.8 Grafik ketebalan bola 1 dengan suhu sintering 110˚C . 63 Gambar 4.9 Produk bola variasi suhu 110˚C ... 63

Gambar 4.10 Histogram rata-rata ketebalan suhu sintering 110˚C .. 64

Gambar 4.11 Rata-rata ketebalan bola dari 5 kali percobaan menggunakan suhu sintering 90˚C, 100˚C, 110˚C... 65

Gambar 4.12 Produk hasil percobaan setelah dibelah... 66

Gambar 4.13 Histogram rata-rata penyusutan suhu sintering 100˚C. 68 Gambar 4.14 Histogram rata-rata penyusutan suhu sintering 110˚C. 70 Gambar 4.15 Histogram rata-rata penyusutan variasi suhu sintering 90˚C,100˚C,110˚C... 70

Gambar 4.16 Foto makro proses suhu sintering 90˚C ... 72

Gambar 4.17 Foto makro proses suhu sintering 100˚C ... 73

(15)

xv

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Melting point thermoplastik ... 18

Tabel 2.2 Melting point Thermosetting ... 22

Tabel 2.3 Nilai penyusutan rotation molding ... 38

Tabel 3.1 Spesifikasi polimer LDPE ... . 47

Tabel 4.1 Data rata-rata ketebalan variasi suhu sintering 100˚C. .... 61

Tabel 4.2 Data rata-rata ketebalan variasi suhu sintering 110˚C .... 64

Tabel 4.3 Data rata-rata penyusutan variasi suhu sintering 100˚C .. 68