BAB II TINJAUAN PUSTAKA Plastik

4 BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pengertian Plastik

Plastik merupakan bagian makromolekul yang diproduksi melalui proses polimerisasi. Proses polimerisasi diartikan sebagai suatu proses kimia yang digunakan untuk menggabungkanbeberapa molekul sederhan. Penggunaan plastik seiring berjalannya waktu semakin meningkat. Peningkatan penggunaan plastik disebabkan oleh pertumbuhna penduduk dan perkembangan teknologi industri [3].

Berdasarkan data statistik menunjukan terjadinya peningkatan penggunaan plastik dari tahun ke tahun. Peningkatan ini tidak lain diakibatkan ketergantungan penggunaan platik oleh masyarakat. Masyarakat memilih menggunakan plastic karena memiliki beberapa keunggulan. Keunggulan plastik dibanding dengan bahan lainnya adalah bahwa bahan plastic terdapat sifat kuat, tidak berat, sangat fleksibel, tahan terhadap karat, mudah dibentuk dan diberi warna, serta merupakan penghantar panas yang bersifat isolator [2].

Penggunaan plastik saat ini mengalami permasalahan. Masalah tersebut berupa limbah plastik yang sulit untuk terurai. Masalah penggunaan plastik dapat diatasi dengan proses daur ulang. Proses daur ulang pada pelaksaannnya memerlukan alat.

Penciptaan alat daur ulang yang ramah lingkungan dapat menjadi salah satu alternative penanganan masalah penggunaan sampah.

Reuse, Reduce, Recycle atau yang lebih dikenal dengan 3R merupakan cara untuk menangani sampah. Reuse merupakan suatu plastik digunakan kembali setelah dilakukan daur ulang. Reduce diartikan sebagai tindakan mengurangi sampah.

Recycle diartikan sebagai mendaur ulang.

Plastik berdasarkan jenisnya dapat dibagi atas dua jenis, yaitu termoplastik dan termosetting. Termoplastik adalah polimer yang dapat mencair jika terkena panas.

5

Jenis platik ini dapat didaur ulang dan akan terbentuk kembali sesuai hal yang diinginkan [4].

Thermosetting merupakan jenis plastik yang susah untuk dicairkan jika sudah dibentuk dalam bentuk padat . Thermosetting sering diolah adalah polyethylene (PE), polypropylene (PP), polistirena (PS), polyethylene terephthalate (PET) dan polyvinyl chloride (PVC)[3].

2.2 Klasifikasi Material Plastik

Berdasarkan struktur molekul dan penggunaannya plastic dapat dibagi menjadi beberapa golongan antara lain sebagai berikut:

a) Thermosetting

Thermosetting adalah jenis plastik yang rantai polimernya memiliki susunan jenis network. Thermosetting terbentuk dalam wujud padat. Thermosetting tidak dapat dicairkan kembali melalui proses pemanasan jika sudah dibentuk dalam bentuk padat.

b) Termoplastik

Termoplastik merupakan jenis plastik yang memiliki mempunyai makromolekul dengan rantai polimer linear atau bercabang[4]. Terdapat sifat khusus dalam Polimer termoplastik ini yaitu, molekul memiliki berat yang ringan, memiliki sifat mudah cair atau tidak tahan panas, melunak jika dipanaskan, mengeras jika didinginkan, dapat diregangkan, fleksibel, titik leleh terendah, bisa dibentuk kembali (daur ulang), larut dalam larutan yang sesuai, mempunyai molekul linear yang bercabang.

6

Gambar 2. 1 Termoplastik[5].

a. Awal proses b. Plastik meleleh

c. Plastik keras tetapi bisa dilunakan kembali

c) Elastomers

Elastomers adalalah plastik yang memiliki bahan yang mudah dibentuk. Plastik Elastomers terdapat sedikit ikat silang yang tersusun secara acak. Plastik Elastomers tergolong ikatan yang berrsilang. Setiap individunya pada Elastomers dihubungkan dengan sambungan penghubung.

2.1.1 Jenis Plastik yang dapat didaur Ulang dan Kode Daur Ulang

Plastik memiliki jenis serta sifat kegunaan yang berbeda. Jenis plastic tersebut antara lain sebagai berikut:

a) PolyEthylene Terephthalate (PET)

PolyEthylene Terephthalate memiliki sifat yang mudah dibentuk saat diberikan panas, sifat sifat sepert kuat, jernih, ringan mudah diubah termasuk pada sifat yang ada pada polyester jenis PET. Pada kehidupan sehari-hari, jenis plastik ini banyak ditemukan di minuman ringan seperti botol, fiber tekstil dan kemasan minuman lainnya. Untuk kode daur ulang jenis ini memiliki angka satu (1) dan di bawah segitiga terdapat tulisan PET.

7 b) High Density Polyethylene (HDPE)

High Density Polyethylene adalah plastik yang memiliki bahan dasar utama minyak bumi. HDPE memiliki sifat kuat, kaku, dan dapat berubah ketika diberikan temperatur panas. HDPE memiliki keamanan yang baik dan dapat digunakan pada kemasan botol kosmetik, kursi lipat dan lain-lain tanpa terjadi reaksi kimia. Bahan plastik HDPE yang terdiri dari polimer etilen dan adiktif lainnya. Kode daur ulang jenis ini berupa angka 2 serta terdapat tulisan HDPE di bawah segitiga[6]

8 c) PVC (Polyvinyl Chloride)

Polyvinyl Chloride adalah bahan plastik yang sulit untuk di pakai ulang. Jenis plastik ini banyak ditemukan pada peralatan listrik, pipa air, serta bungkus atau wadah makanan yang disaji secara cepat. PVC sangat berbahaya digunakan digunakan pada makanan dan minumanyang menimbulkan rpotensi terjadinya reaksi kimia. Kode daur ulang PVC berupa angka 3 serta terdapat tulisan PVC dibawah segitiga

d) Low Desity Polyethylene (LDPE)

LDPE berasal dari bahan minyak bumi serat mempunyai sifat yang mudah di bentuk saat diberikan suhu yang tinggi. LDPE termasuk jenis plastik mutu tinggi karena mempunyai sifat yang keras, kuat serta tidak mudah bereaksi ketika digabungkan dengan bahan kimia lain. Jenis LDPE ini banyak ditemukan pada plastik makanan kemasan, serta bahan elektronik lainnya. Untuk kode daur ulang jenis ini memiliki kode 4 serta terdapat tulisan LDPE

e) Polypropylene (PP)

Polypropylene adalah bahan plastik yang tahan terhadap panas, memiliki kekuatan yang baik terhadap lemak serta ringan untuk dibawa. Plastik ini sangat baik untuk digunakan untuk tempat makan, tempat minuman, bahan tali, serta tutup minuman berjenis botol lainnya. Kode daur ulang PP berupa angka 5 serta terdapat tulisan PP.

f) Polystyrene (PS)

Polystyrene adalah jenis plastik yang sulit di daur ulang karena akan terurai memerlukan waktu yang lama. Styrofoam, minuman botol sekali pakai, dan lain- lain. Penggunaan bahan ini secara berulang dapat menyebabkan gangguan kesehatan. Kode daur ulang jenis ini memiliki angka enam serta terdapat penulisan PS di bawahnya.

9 g) Other

Jenis Plastik ini biasanya terdapat di suku cadang mobil, komputer, serta alat olahraga. Plastik jenis ini terbagi atas 4 jenis, seperti SAN, ABS, PC (Polycarbonate), Nylon. Untuk jenis SAN dan ABS seringkali digunakan karena mempunyai sifat tahan panas yang baik terhadap reaksi kimia, tetapi untuk bahan bahan yang digunakan pada kemasan makan dan minum tidak baik digunakan karena berpotensi mengganggu kesehatan karena bahan ini biasanya digunakan pada industri kimia. Untuk kode daur ulang jenis ini memiliki angka 7 serta terdapat tulisan OTHER dibawahnya

Gambar 2. 2 Nomor Kode Plastik [3]

h) Acrylonitrile butadiene styrene (ABS)

Acrylonitrile Butadiene Styrene bahan yang memiliki tiga monomer pembentuk dan tergolong dalam kelompok engineering thermoplastik. ABS mmemiliki sifat akrilonitril yang tahan terhadap bahan kimia serta stabil jika bertemu panas.

Butadiene akan memberikan perbaikan terhadap sifat ketahanan pukul dan liat (toughness).Stirena menjamin kekakuan (rigidity) dan mudah dibentuk.

ABS mmepunyai jenis grade dan ciri yang bervariasi, seperti mengkilap rendah hingga tinggi serta memiliki impact resistance yang kecil hingga. Sifat lain berupa penambahan beberapa aditif sehingga ABS memiliki sifat tidak mudah dibakar, transparan, tahan terhadap panas tinggi, tahan pada sinar UV, dll.

10 2.1.2 Kode Plastik Berdasarkan Jenis dan Sifatnya

1. PETE, PolyethyleneTerephthalate

Plastik jenis PETE, PET (Polyethylene Terephthalate) memiliki beberapa sifat yaitu:

 Memiliki sifat jernih, transparan, memiliki sifat kuat, ketahanan terhadap pelarut , kedap terhadap gas serta air, dan dapat melunak pada suhu 8^𝑜C

 Bahan plastic ini dipakai untuk botol minum, minyak goreng, kecap, sambal dan obat.

 Polyethylene Terephthalate disarankan untuk 1 kali penggunaan serta tidak dipergunakan sebagai wadah panggangan pada tempratur >60℃.

2. High Density Polyethylene

Plastik jenis HDPE (High Desity Polyethylene) memiliki beberapa sifat yaitu:

 HDPE memiliki sifat fleksibel, kuat terhadap bahan kimiamudah diwarnai, melunak pada suhu 75^𝑜C.

 Dipergunakan untuk minuman botol, tempat es krim, jus, obat, kantong belanja, dan tutup plastik.

 Dapat digunakan dalam sekali pemakaian dikarenakan jika dipakai beberapa kali dikhawatirkan bahan utama pembentuk plastic akan mudah berpindah ke dalam bahan makanan.

3. Polyvinyl Chloride

Plastik jenis Polyvinyl Chloride memiliki beberapa sifat yaitu:

 Sulit didaur ulang.

 Memiliki ketahan yang pada larutan kimia.

 Sering dipakai untuk botol kecap, baki, wadah sambal, bungkusan plastik.

 jenis ini tidak dapat dipergunakan pada minyak/lemak, alkohol dan temperature panas.

11 4. Low Density Polyethylene

Low Density Polyethylene memiliki beberapa sifat yaitu:

 Bahan mudah diproses, fleksibel, kuat, tembus pandang tetapi tidak jernih, kedap air, mencair pada tempratur 70^𝑜C.

 Digunakan pada botol madu, kantong kresek, pembungkus yogurt, plastic yang berdimensi tipis.

 Plastik tidak dapatkontak langsung dengan makanan.

5. Polypropylene

Polypropylene memiliki beberapa sifat yaitu:

 Plastik PP ini biasanya tembus pandang, memiliki warna kurang jernih, kuat, keras namun fleksibel, tahan terhadap bahan kimia, dan mencair pada tempratur 140^𝑜C .

 Dapat digunakan kemasan bahan pangan seperti: botol susu, obat, dan sedotan

6. Polystyrene

Polystyrene memiliki beberapa sifat yaitu:

 Memiliki 2 sifat kaku dan lunak/berbentuk foam.

 Sangat cocok dipakai untuk wadah makanan serta minuman dalam sekali pemakaian, sebagai tempat telur, wadah CD.

 Tidak dapat digunakan pada makanan yangberminyak dan dalam keadaan panas[6].

7. Other

Plastik jenis lainnya (Other) memiliki beberapa sifat yaitu:

 Memiliki sifat jernih, keras dan memiliki termal yang sangat baik.

 Bahan Polycarbonat dapat melepaskan Bisphenol-A (BPA) ke dalam makananan sehingga dapat mengakibatkan kerusakan sistem dalam tubuh.

 Dipakai pada galon air minum, peralatan makan bayi, botol susu.

12

 Tidak dapat digunakan jika sudah retak.

8. ABS

ABS memiliki beberapa sifat yaitu :

 Memiliki daya ketahanan terhadap bahan-bahan bersifat kimia.

 Memiliki sifat kuat/keras dan kaku.

 Bahan memiliki sifat tahan terhadap korosi.

 Bahan dapat di bentuk dengan mudah.

 Memiliki biaya proses yang relative lebih rendah.

 Bahan mudah direkatkan.

ABS dapat diolah menggunakan teknik cetak injeksi, ekstrusi, blow moulding, thermoforming, cetak tiup, dan cetak kompresi. ABS memiliki sifat higroskopis, sehingga sebelum proses pelelehan harus dikeringkan.

Karakteristik ABS dapat dilihat pada Gambar 2.1.

Tabel 2.1 Karakteristik Plastik ABS Secara Umum[7]

Temperatur Leleh (℃) 105-150

Kekuatan Tarik (Mpa) 48

Perpanjangan (%) 30-70

Modulus Elastisitas (Mpa) 2000

Tensile Yield Strength (Mpa) 35

Massa Jenis (g/cm³) 1,03

Kekerasan Rockwell (HRR) 94

13

Tabel 2.2 Temperatur Pemrosesan Termoplastik [8]

Processing Temperature Rate

Material °C °F

ABS 180-240 356-464

Acetal 185-225 365-437

Acrylic 180-250 356-482

Nylon 260-290 500-554

Poly Carbonat 280-310 536-590

LDPE 160-240 320-464

HDPE 200-280 392-536

PP 200-300 392-572

PS 180-260 356-500

PVC 160-180 320-365

2.1.3 Karakteristik Pemrosesan Plastik

Glass Transition Temperature (Tg) yaitu suhu dimana polimer berubah dari bahan ulet menjadi bahan yang keras. Proses ini merupakan perubahan suhu dimana rantai karbon mulai bergerak. Pada tahap ini, daerah amorf mengalami transisi dari keadaan kaku ke keadaan fleksibel dengan suhu di perbatasan keadaan padat mengubahnya menjadi lebih viscoelatic (karet).

14

Gambar 2.3 Grafik Glass Transition

2.1.4 Proses Pengolahan Plastik a) Injection Molding

Injection molding adalah memiliki kemiripan dengan system pengecoran logam, dimana proses dalam pengolahan jenis plastik ini dilakukan dengan cara melelehkan plastik di dalam suatu barel lalu disuntikkan pada wadah yang telah dibuat secara rapat hingga lelehan plastik memenuhi tempat (mold) hingga mirip dengan bentuk..yang diinginkan.

Proses produksi yang digunakan pada..injection molding melalui 4 tahapan yaitu pertama Clamping lamping, injeksi plastik cair, cooling, pelepasan produk dari mold. Tahapan pertama berupa clamping. Proses clamping dilakukan sebelum injeksi..bahan ke dalam cetakan, tetapi memiliki syarat bahwa kedua benda harus rapat. Tahap kedua injeksi plastik cair yang dimasukkan kedalam cetakan melalui suntikan ke dalam spur kemudian runner dan memenuhi..ruang cavity sesuai keinginan yang akan dibuat. Tahap ketiga cooling yang dilakukan secara

15

langsung dengan sirkulasi fluida pada cetakan. tahap keempat adalah pelepasan produk cetakan dari mold melalui mekanisme injeksi yang berguna untuk mendorong hasil cetakan keluar[8].

b) Thermoforming

Thermoforming adalah proses pembuatan plastik dimana lembaran dibentangkan pada permukaan cetakan plastik kemudian diberikan panas pada suhu yang telah ditentukan menggunakan alat thermoset yang berfungsi sebagai pembuat hasil lembaran termoplastik dengan cara memberikan tekanan dan panas. Ketika diberikan panas suhu tinggi, maka lembaran akan melunak kemudian ditekan sehingga mengikuti bentuk cetakan kemudian dinginkan secara alami. Namun ada beberapa plastik yang membutuhkan alat pendingin agar membentuk produk.

c) Blow Molding

Blow molding adalaah metode pembentukan plastik dengan cara memberikan tiupan udara berteknan.kedalam bottle preform. Bottle preform (bakalan plastik) yang sebelumnya sudah dipanaskan kemudian memasukan ke dalam sebuah alat percetakan, diharapkan bottle preform (bakalan plastik) akan terbentuk spola maupun bentuk benda seperti cetakan (mold)[9].

d) Extrusion

Extrusion merupakan proses pada saat bahan aku ketika plastik dilelehkan sehingga terbentuk menjadi bahan yang panjang.secara kontinu dari produk plastik dengan profil konstan cross-sectional.

Kemudian bahan akan dipotong dengan peralatan pemotong (cruser) sesuai dengan ukuran yang diinginkan. hasil proses ekstrusi yang baru terbentuk dapat mempertahankan bentuk hasil pencetakan hingga produk tersebut didinginkan dengan cepat seperti filamen plastik tinta 3D printer. Proses tersebut memiliki kesamaan dengan injection molding.

16

Proses injection molding terbentuk ketika plastik dilelehkan dalam barel dan ditransfer dengan screw[10]. Proses tersebut dapat dilihat pada Gambar 2.4.

Gambar 2.4 Mesin ekstrusi

2.3 Filamen 3D printer

Filamen pada 3D printer adalah jenis bahan yang yang dipergunakan sebagai pencetak desain. Desain tersebut sebelumnya sudah dirancang dengan menggunakan perangkat aplikasi komputer[1]. Diameter pada filamen menggunakan standar memiliki ukuran 1.75 mm. Terdapat jenis 3D printer rakitan yang menggunakan filamen berdiameter 3,00 mm.

bahan yang dipakai dalam membentuk filamen 3D printer salah satunya adalah thermoplastic. pada Thermoplastic terdapat sifat kuat, kokoh, serta mudah dibentuk. Sifat tersebut akan menjadi dasar kualitas bahan. Ketika kekuat serta memiliki bentuk benda yang bagus dihasilkan oleh filamen maka memberikan dampak yang baik terhadap kualitas filamen tersebut. Pada saat ini.filamen yang umum ditemukan di pasaran berasal dari bahan acrylonitrile butadiene styrene (ABS), dan polylactide (PLA)[4].

2.3.1 Jenis Jenis Filamen 3D Printer

a) ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene)

ABS merupakan material yang sering dipakai pada printer 3D. ABS cenderung mudah untuk dibentuk, tetapi cenderung mengecil pada saat

17

proses pendinginan. Sifat ABS yang mudah menyusut sedikit mempengaruhi hasil cetak. Pelat cetakan harus dipanaskan dan direkatkan sebelum menggunakan ABS. BahanABS relatif aman digunakan, namun jika dipanaskan ABS mengeluarkan sedikit bau plastik perekat. Gambar dari ABS dapat dilihat pada Gambar 4.5.

Gambar 2.5 ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene)

( sumber : https://blogging-techies.com/id/10-filamen-printer-abs-dan- pla-3d-terbaik/ )

b) Poly Lactic Acid (PLA)

PLA adalah bahan plastik polimer yang terbuat dari bahan yang dapat terurai. Bahan ini memiliki kemirikan dengan tepung jagung, tepung tapioka, serta hasil ekstraksi tebu. PLA dapat membentuk cetakan yang rapi serta kokoh. Gambar dari PLA dapat dilihat pada Gambar 2.6.

Gambar 2.6 PLA (Poly Lactic Acid)

18

( sumber : https://www.tokopedia.com/voltapro49/sale-filamen-filamen-pla- printer-3d-warna-putih-white )

c) HIPS (High Impact Polystyrene)

HIPS memiliki kemriripan dengan ABS. Perbedaan keduanya adalah HIPS bisa bercampur pada larutan limonene. HIPS juga digunakan untuk mencetak object 3D yang komplek dan menggunakan kombinasi 3D filamen lain. HIPS digunakan sebagai bahan pendukung yang nantinya dapat dihilangkan menggunakan cara menempatkan hasil 3D printer di larutan D-Limonene Oil.

d) Polyvinyl Alcohol (PVA)

PVA merupakan filamen 3D printer yang larut pada air. filamen PVA sangat cocok sebagai bahan support untuk membuat 3D print PLA yang kompleks.

Gambar 2.7 PVA (Polyvinyl Alkohol )

( sumber : https://id.aliexpress.com/item/32813671205.html )

e) PETG (Glycol-modified PET)

PETG (Glycol-modified PET) merupakan jenis plastik yang mmeiliki kesamaandengan PET (Polyethylene terephthalate). PET mempunyai keunggulan yang berasal dari senyawa plastik ABS dan PLA. pada PET terdapat warna yang bening atau transparan dan kilap.

19 f) Color Change By UV

Color Change By UV alat 3D printer atau filamen yang dapat berubah warna jika bertemu sinar UV atau sinar Matahari.

g) Color Change By Temperature

Color Change By Temperature filamen merupakan 3D printer filamen yang dapat berganti warna jika bertemu dengan panas.

h) Wood

Wood filamen yaitu merupakan 3D printer filamen yang memiliki warna dan hasil seperti kayu.

i) Bronze

Bronze filamen merupakan 3D printer filamen yang memiliki karakteristik warna dan hasil mirip Bronze[1].

2.4 Mesin Extruder

Extruder adalah alat yang dipakai sebagai penghasil filamen 3D printing dengan proses extrusi. Biji plastik dilelehkan menggunakan temperatur yang dapat berubah dan dibentuk menggunakan cetakan membentuk benda tertentu[11].

20 2.4.1 Komponen pendukung mesin extruder

a) Screw

Screw adalah bagian-bagian utama mesin extruder. Fungsi srew sebagai poros pendorong, dan mixer biji plastik panas yang dapat ditemukan

dalam barrel.

(https://shopee.co.id/Mini-Screw-Extruder-Baja-Standar- i.417161775.5785559169)

b) Box Kontrol Temperatur

Box kontrol temperatur berfungsi sebagai tempat meletakkan komponen pengatur temperatur untuk panas plastik, dan switch on-off dari motor penggerak.

Gambar 2.9 Box Kontrol Temperatur c) Barrel

Barrel yaitu pasangan komponen screw yang berfungsi sebagai tempat ruang pemanas yang bentuk selongsong, dimana proses plastisasi terjadi didalamnya[11].

Gambar 2.8 Screw

21

(https://www.aliexpress.com/i/4000169707006.html) d) Heater

Pemanas (Heater) adalah bagian yang menghasilkan panas untuk pemrosesan plastik pada mesin extruder. Alat ini memiliki tiga bagian yang diberikan pada barrel.

e) Hopper

Hopper yang berfungsi sebagai tempat wadah penampung biji plastik sebelum masuk ke barrel. Alat ini biasanya terbentuk dari bahan plat baja atau matrial dengan ketebalan yang di inginkan.

Gambar 2.10 Barrel

Gambar 2.11 Heater

22 f) Kipas Pendingin (Cooling Fan)

Kipas Pendingin (Cooling Fan) yang fungsinya sebagai pendingin filamen yang keluar dari alat extruder, agar filamen yang keluar mendapatkan suhu yang sesuai dengan sekitar.

g) Nozzle

Nozzle adalah alat yang dipakai untuk memberikan tekanan yang lebih besar. Nozzle dipakai untuk rangkaian yang di dalamnya ditemukan aliran cairan, tekanan angin. Posisi Nozzle dapat ditemukan pada bagian paling

Gambar 2.12 Hoper

Gambar 2. 13 Kipas Pendingin

23

ujung di suatu rangkaian karena fungsinya sebagai tempat keluarnya suatu filamen. Prinsip kerja yaitu ketika suatu aliran melewati Nozzle akan berubah tekanannya serta akan berubahan bentuk dan arah sesuai dengan bentuk Nozzle yang didesain. Pada alat extruder ini Nozzle dipakai sebagai pencetak plastic akan berbentuk filamen dengan luas penampang yang telah ditentukan.

( https://www.filabot.com/products/filabot-extruder-replacment-nozzles- previous-style )

f) Filter

Filter yang berada pada Nozzle memiliki fungsi sebagai alat filter saluran leleh plastik pada extruder sebelum memasuk kedalam Nozzle. Tujuannya adalah agar lelehan hasil extrusi menghasilkan bentuk yang lebih baik serta tidak menghambat laju aliran keluar pada ujung Nozzle.

2.5 Uji Tarik

Pengujian tarik adalah parameter utama kekuatan khusus pada bahan. Pengujian Tarik juga merupakan kekuatan tarik maximum sebelum patah. Pengukuran ini dipakai untuk menentukan besarnya gaya yang dibutuhkan agar mencapai titik tegangan maximum di setiap permukaan filamen. Sifat kekuatan tarik bergantung dengan konsentrasi dan jenis pembuatan filamen plastickterutama kohesi struktural.

Kohesi struktural adalah kekuatan tarik menarik antara molekul yang sama[12].

Gambar 2.14 Nozzle

24

Pengujian ini dilakukan bertujuan untuk mengetahui kekuatan tarik dari filamen plastik untuk menahan beban sebelum putus atau sobek. Menggunakan persamaan:

𝜎 = 𝐹

A (1)

Keterangan:

σ = Tegangan (𝑁/𝑚²)

A = Penampang mula-mula ( 𝑚²) F = Gaya Tarik Maksimum (N)

Tegangan pada suatu sistem akan menyebabkan terjadinya regangan, yaitu perubahan panjang atau perubahan ukuran suatu benda. Regangan dapat dirumuskan dengan menggunakan persamaan:

𝜀 =𝑙 − 𝑙₀

𝑙₀ (2)

Keterangan:

𝜀 = Regangan

𝑙₀ = Panjang awal benda (m) 𝑙 = Panjang akhir benda (m)

25

Dari dua besaran yang didapat maka diperoleh satu besaran lain yang dinamakan sifat elastisitas benda, dinamakan modulus young atau modulus elastisitas. Sifat mekanik suatu material yang menunjukkan seberapa besar kekuatan material untuk kembali ke bentuk semula setelah diberikan tegangan tertentu disemut dengan modulus elastisitas. Rumuskan persamaan yang digunakan yaitu:

𝐸 = 𝜎

𝜀 (3)

Keterangan:

E = Modulus elastisitas strength (𝑁/𝑚²) 𝜀 = Regangan

σ = Tegangan tarik (𝑁/𝑚²)

Gambar 2.15 Kurva Uji Tarik [13].

26 2.6 Spesimen Uji Tarik

Sebelum melakukan percobaan uji tarik perlu dilakukan pembuatan suatu benda uji tarik atau sampel. Sampel yang akan dilakukan uji tarik dalam bentuk dan ukuran standar, serta ukuran sampel uji yang tidak standar tidak diperbolehkan. Bentuk serta ukuran sampel uji yang terstandar dikatakan juga sampel uji proporsional, dan yang tidak terstandar disebut sebagai sampel uji tidak proporsional. Diameter sampel uji dapat berbentuk lingkaran atau persegi empat[14].

2.7 Kecepatan Putaran (RPM)

Revolusi Per Menit (RPM) yaitu satuan putaran dari mesin. Kecepatan putaran mesin memberikan pengaruh gaya spesifik yang dihasilkan. Kecepatan putaran RPM mempengaruhi ukuran dan kehalusan partikel. Semakin tinggi RPM, semakin cepat mesin berputar, dan semakin rendah RPM, semakin lambat putaran mesin[15].

2.8 Silindrisitas

Silindrisitas adalah bentuk ukuran silinder yang dipakai untuk mendeskripsikan seberapa dekat suatu material sesuai dengan ukuran yang sebenarnya atau yang dinginkan. Silindrisitas yaitu toleransi 3 dimensi yang memberi kontrol benda keseluruhan dari fitur silinder untuk memastikan bahwa benda atau material cukup bulat dan lurus di sepanjang porosnya. Silindrisitas memiliki toleransi mendekati diameter benda yang diinginkan. Silindrisitas pada dasarnya membentuk batas berbentuk silinder sempurna di sekitar objek tempat seluruh bagian 3 dimensi benda yang diukur. Untuk simbol silindrisitas menurut ISO/R 702[16].

Gambar 2.16 Simbol silindrisitas ISO/R 702

27

Nilai kesilindrisan dapat dihitung dengan menggunakan nilai hasil pengukuran kebulatan, Pengukuran kebulatan suatu benda dapat dilakukan dengan berbagai cara yaitu :

a) Metode diameter

Pengukuran kebulatan dapat dilakukan dengan menggunakan alat ukur yang memiliki dua sensor yang saling bertolak belakang (180°) misalnya mikrometer. Dengan menggunakan mikrometer penampang poros dengan dua tonjolan beraturan akan dapat diketahui ketidak bulatan, yaitu dengan mengukur diameter pada sisi terjauh dan diameter pada sisi terdekat. Jika pengukuran kebulatan hanya dilakukan pada satu titik, maka pengukuran kesilindrisan dilakukan pada beberapa titik sepanjang benda, contoh pengukuran kebulatan.

Gambar 2.17 Pengukuran Kebulatan Dengan Dua Sensor

b) Metode radius

Pengukuran dengan metode radius dilakukan dengan menjepit benda pada sumbu pusatnya dan dirotasikan. Sebuah dial indikator akan mengukur dan merasakan perubahan permukaan benda ukur. Cara pengukuran ini hanya bisa dilakukan bila benda ukur mempunyai garis tengah silinder, dapat dilihat pada Gambar 2.18

28

Gambar 2.18 Pengukuran kebulatan diantara dua senter.

c) Metode 3 point (Block-V)

Metode ini dilakukan dengan menggunakan blok-V (V-Block) dengan sudut 60

°) dan alat ukur berupa dial indikator. Pengukuran kebulatan poros dilakukan dengan meletakkan blok-V dan kemudian memutarnya dengan menempelkan sensor dial indikator/jam ukur di atasnya.

Gambar 2.19 Pengukuran kebulatan dengan blok-V (60°)