2. 1
ANALISIS PROSES PRODUKSI JERIGEN PLASTIK
MENGGUNAKAN MESIN PENCETAKAN TIUP
TE S I S
Untuk Memperoleh Gelar Magister Teknik
Dalam Program Studi Teknik Mesin
Pada Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara
Oleh
YUNAUWAR
027015021/TM
SEKOLAH PASCASARJANA
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2008
1
3. 2
Judul Tesis
: ANALISIS PROSES PRODUKSI JERIGEN
Nama Mahasiswa
Nomor Pokok
Program Studi
PLASTIK MENGGUNAKAN MESIN
PENCETAKAN TIUP
: Yunauwar
: 027015021
: Teknik Mesin
Menyetujui
Komisi Pembimbing
(Prof. Dr. Ir. Bustami Syam, MSME)
Ketua
(Prof. Basuki Wirjosentono, MS, Ph.D)
(Anggota)
Ketua Program Studi,
(Prof. Dr. Ir. Bustami Syam, MSME)
(Ir.Alfian Hamsi, MSc)
(Anggota)
Direktur SPs-USU,
(Prof.Dr.Ir.T. Chairun Nisa B.,M.Sc)
Tanggal Lulus: 26 Januari 2008
2
4. 3
Telah Diuji pada
Tanggal: 26 januari 2008
PANITIA PENGUJI TESIS
Ketua
: Prof. Dr. Ir. Bustami Syam, MSME
Anggota
: 1. Prof. Basuki Wirjosentono, MS, Ph.D
2. Prof. Dr. Ir. Samsul Rizal, M.Eng
3. Dr. -Ing. Ikhwansyah Isranuri
4. Ir. Alfian Hamsi, MSc
3
5. 4
ABSTRAK
Pembuatan jerigen plastik dengan proses pencetakan tiup pada salah satu industri di
Medan masih menghasilkan produk yang cacat yang terjadi ketika proses pegiriman
ke pelanggan dan mengakibatkan penambahan biaya transportasi serta biaya
produksi. Cacat tersebut dapat disebabkan oleh belum seragamnya kekuatan jerigen
yang dihasilkan dan komposisi material yang tidak sesuai. Bahan daur ulang yang
diasumsikan mencapai 29,1% sehingga terjadi degradasi kekuatan bila dibandingkan
dengan bahan murni. Untuk mendapatkan kekuatan jerigen yang maksimal dilakukan
uji variasi komposisi bahan baku dengan 58% s/d 70% bahan baru HDPE SABIC BM
1052 dan 30 % bahan daur ulang serta material haipet 0.9% - 12.9%. Untuk
mengetahui kekuatan minimal yang dapat menjamin keseragaman kekuatan jerigen
sehingga terjaga keutuhan media di dalamnya perlu dilakukan penelitian. Dalam
penelitian ini dilakukan uji tarik terhadap beberapa komposisi bahan baku jerigen
menggunakan Shimadzu Type AGS-10kNG untuk mengetahui sifat mekaniknya,
mengamati sebaran ketebalan jerigen pada beberapa titik-titik kritis, uji tekan dengan
alat top load tester dengan beban langsung sebesar 144 kg. Simulasi komputer akan
sangat bermanfaat untuk mengklarifikasi hasil eksperimen yang dilakukan Dari
semua data-data tersebut dipadukan agar didapatkan standar kekuatan yang
diperlukan untuk jerigen sehingga dapat mencegah kerusakan pasca produksi.
Kata-kata kunci: jerigen, Polietilena, komposisi, kekuatan, bahan baku.
4
6. 5
ABSTRACT
Plastic Jerrycan product which is processed by blow molding machine in one industry
in Medan still possessed defects when arrived to customer. This problem affected
production and transportation cost. The defect could be caused by non uniform
product dimension & strength and the material composition which is not in range.
The recycled material used up to 29.1%, so that causing degradation of strength
compared to that of fresh material. Therefore, HDPE SABIC BM 1052 must be
reprocess so will mixing with fresh material 58% - 70% and additive material haipet
0.9% to 12.9%. Research needed to calculate strength and ensure the intact material
inside jerrycan. This research started with tensile strength test by variation material
composition using Shimadzu Type AGS-10kNG to get mechanical properties and
continued by measuring Jerrycan thickness distribution at any critical points. Direct
load test by weight 144 kg at the top of jerrycan using top load tester for checking the
possibility of defect area. Computer simulation using solid work 2004, and MSC
NASTRAN software will clarify the Jerrycan problem. These all datas combined and
finally give the industrial jerrycan standard strength needed to avoid the defect after
production.
Key words
: Jerrycan, Polyethylene, Composition, Strength, Raw material.
5
7. 6
KATA PENGANTAR
Puji syukur kita panjatkan kehadirat Allah SWT, yang mana atas segala
rahmat, berkah dan hidayah-Nya, penulis dapat menyelesaikan tesis ini dengan baik,
dimana ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan pada
Program Studi Teknik Mesin Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara.
Tesis ini berjudul Analisis Proses Produksi Jerigen Plastik Menggunakan
Mesin Pencetakan Tiup. Penulisan ini terlaksana berkat dorongan dan arahan dari
berbagai pihak, terutama para komisi pembimbing, para pembanding dan rekanrekan mahasiswa yang telah memberikan masukan demi kesempurnaan penulisan
laporan tesis ini.
Pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih dan penghargaan
yang setinggi-tingginya kepada Prof. Dr.Ir.Bustami Syam MSME., selaku ketua
komisi pembimbing, yang telah banyak memberikan petunjuk dan arahan dalam
penyelaian tesis ini. Demikian juga kepada Prof. Basuki Wirdjosentono, MS, Ph.D,
dan Ir. Alfian Hamsi, MSc selaku komisi pembimbing, yang telah banyak
memberikan masukan dan saran-saran dalam penyelaian tesis ini.
Dalam kesempatan ini juga terima kasih penulis kepada Direktur Sekolah
Pasca Sarjana Universitas Sumatera Utara, yang telah memberikan kesempatan
kepada saya untuk menyelesaikan pendidikan S2.
Berikutnya sungguh tak terlupakan kebanggan penulis kepada Prof. Dr. Ir.
Bustami Syam, MSME dan Dr. Ing.Ichwansyah Isranuri selaku ketua dan sekretaris
Program studi Magister Teknik Mesin SPs-USU, yang telah memberikan kesempatan
dan fasilitas demi selesainya tesis ini, serta Bapak-bapak dosen pembanding dan
penguji yang telah memberikan tanggapan dan saran perbaikan, serta rekan-rekan dan
semua pihak yang telah berpartisipasi dalam penyelesaian tesis ini.
Selanjutnya terima kasih atas izin penggunaan fasilitas laboratorium FMIPA
dibawah pimpinan Bapak Dr. Hari Agusna sebagai kepala laboratorium penelitian
FMIPA USU.
6
8. 7
Penghargaan yang sangat mulia atas kemurahan hati dari Mr. Nayal Rasyed
dan MR. Ali Saleh Aklan Al-Bodaigi sebagai General manager pada PT. Pacific
Medan Industri dan PT. Pacific Palmindo Industri serta jajaran stafnya, atas segala
kemudahan yang diberikan dalam penelitian ini, serta istri dan ananda tercinta yang
telah memberikan dorongan, bantuan dan dukungan sepenuhnya selama mengikuti
pendidikan ini
.
Penulis menyadari tesis ini masih belum sempurna, untuk itu mengharapkan
kritik dan saran untuk kesempurnaan tesis ini dimasa yang akan datang. Kiranya ini
dapat bermanfaat hendaknya.
Medan, 15 Juni 2007
Penulis,
Yunauwar
7
9. 8
RIWAYAT HIDUP
Nama
: Yunauwar
Tempat/Tgl. Lahir
: Aceh Besar, 6 Maret 1966
Pekerjaan
: Karyawan PT. Pacific Palmindo Industri
Alamat Kantor
: Kawasan Industri Medan II Mabar, Jl. Pulau Bawean
KIM II Mabar – Sumatera Utara.
Pendidikan
Madrasah Ibtidaiya Negeri Indrapuri
Th 1972 s.d 1979
Sekolah Menengah Pertama Neg. VII Jambi
Th 1979 s.d 1982
Sekolah Menengah Atas Negeri I Palembang
Th 1982 s.d 1985
Politeknik Elektronika USU
Th 1986 s.d 1989
Fakultas Teknik Elektro Unida Banda Aceh
Th 1990 s.d 1997
Riwayat Pekerjaan
Wakil Spv. Instrumentasi PT. SAI Banda Aceh
Th 1989 s.d 1997
Spv. Electrik & Instrumentasi PT. Flora Sawita Chemindo
Th 1997 s.d 2002
Kabag. Maintenance PT. Hamparan Pancaran Chemindo
Th 2002 s.d 2004
Kabag. Electrik & Instrumentsi PT. Pacific Palmindo Industri
Th 2004 s.d 2007
Engineering Manager PT. Smart-tbk Refinery Tarjun
Th 2007 s.d Skrg
Pelatihan-pelatihan
1. Pendidikan dasar kemiliteran, tahun 1986 di Batalion invantri Padang Bulan
Medan.
2. Indonesia Cement & Concrete Institute, tahun 1994 di PT. Semen Padang
Indarung Sumatera Barat.
3. Distributed Control System Centum CS 1000, tahun 2005 di PT. Yokogawa
Indonesia Jakarta.
4. Pelatihan Petugas Proteksi Radiasi, Badan Tenaga Atom Nasional Jakarta, tahun
1997 & 2001 Jakarta.
8
10. 9
DAFTAR ISI
Halaman
ABSTRAK........................................................................................................
i
ABSTRACT......................................................................................................
ii
KATA PENGANTAR......................................................................................
iii
RIWAYAT HIDUP..........................................................................................
v
DAFTAR ISI.....................................................................................................
vi
DAFTAR TABEL.............................................................................................
viii
DAFTAR GAMBAR........................................................................................
ix
DAFTAR LAMPIRAN.....................................................................................
xii
DAFTAR NOTASI...........................................................................................
xiii
BAB 1.
PENDAHULUAN.............................................................................
1.1.
Latar Belakang.......................................................................
1.2. Perumusan Masalah...............................................................
1.3.
Tujuan Penelitian...................................................................
1.4.
Manfaat Penelitian.................................................................
1
1
3
5
5
BAB 2.
TINJAUAN PUSTAKA....................................................................
2.1. Karakteristik Bahan Polimer..................................................
2.2. Sifat-sifat Mekanik Polimer...................................................
2.3.
Kekuatan Tarik Bahan Polimer..............................................
2.4.
Proses Produksi Jerigen.........................................................
7
8
9
13
14
BAB 3.
METODE PENELITIAN..................................................................
3.1. Waktu dan Tempat................................................................
3.2.
Bahan Spesimen dan Alat.....................................................
3.2.1.
Bahan Dasar......................................................
3.2.2.
Spesimen Penelitian..........................................
3.2.3.
Sifat Mekanik Material dasar Penelitian...........
3.3.
Pembuatan Komposisi Bahan Baku......................................
22
22
23
23
24
30
30
9
11. 10
3.4.
Kerangka Konsep Penelitian..................................................
32
HASIL DAN PEMBAHASAN.........................................................
4.1. Hasil Pengujian Sifat Mekanik..............................................
4.2.
Hasil Pengukuran Massa Jenis Bahan Jerigen.......................
4.3.
Hasil Pengukuran Distribusi Ketebalan Jerigen.....................
4.4.
Hasil Pengujian Top Load.....................................................
4.5. Hasil Uji Tindih.....................................................................
4.6.
Analisis Hasil Experimen pada Uji Top Load & Uji Tindih.
4.7.
Simulasi Komputer................................................................
4.7.1.
Pemodelan dengan Solid Work 2004................
4.7.2.
Input data sifat mekanik bahan..........................
4.7.3.
Pemodelan beban...............................................
4.7.4.
Memberi Tumpuan (constrain)..........................
4.7.5.
Proses analisa dan menampilkan hasil analisa..
4.7.6. Hasil Analisa COSMOSSXpress.......................
4.8.
Simulasi Komputer pada Beberapa Variasi Komposisi
Material .................................................................................
4.9.
Simulasi Komputer Ketika Ketebalan Jerigen Diubah..........
4.9.1.
Hasil Simulasi Jerigen Ketebalan 2 mm............
4.9.2.
Hasil Simulasi Jerigen Ketebalan 1,75 mm.......
4.9.3.
Simulasi Untuk Ketebalan 1,5 mm Material
Haipet 0.9 %.....................................................
4.9.4.
Simulasi Untuk Ketebalan 1,5 mm Material
Haipet 3.9 %......................................................
4.10. Perbandingan Hasil Eksperimen dengan Simulasi.................
33
33
40
41
41
46
46
46
49
50
51
52
53
55
KESIMPULAN..................................................................................
5.1. Kesimpulan............................................................................
5.2.
Saran.......................................................................................
73
73
74
DAFTAR PUSTAKA.........................................................................................
75
BAB 4.
BAB 5.
55
59
59
60
64
68
70
10
12. 11
DAFTAR TABEL
Nomor
Judul
Halaman
2.1
Kekuatan tarik, tekan dan lentur bahan polimer ............................
13
3.1
Tempat, Waktu dan Metode Penelitian .........................................
22
3.2
Karakteristik SABIC BM 1052 .....................................................
30
3.3
Sifat Fisik Haipet ...........................................................................
30
3.4
Variasi Komposisi Material Utama Jerigen ...................................
31
4.1
Hasil Uji Sifat Mekanik Spesimen ASTM D 638 Type IV............
35
4.2
Density Bahan dari Beberapa Komposisi Spesimen .....................
40
4.3
Hasil Pengukuran Ketebalan Jerigen .............................................
42
4.4
Ikhtisar Hasil Top Load Test …………………………………….
44
4.5
Perbandingan Hasil Pengujian dan Simulasi untuk ketebalan
jerigen 2mm....................................................................................
70
11
13. 12
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Judul
Halaman
2.1
Konsumsi plastik dunia ................................................................
7
2.2
Model Voigt dan Model Maxwell ................................................
10
2.3
Kurva waktu-tegangan benda viscoelastic ...................................
14
2.4
Proses produksi jerigen ................................................................
15
2.5
Skematik proses pembuatan jerigen plastik .................................
17
2.6
Mekanisme terjadinya material recycle........................................
18
2.7
Ekstruder mesin blow molding ....................................................
19
2.8
Mesin pencetak tiup ....................................................................
20
2.9
Cetakan Simetris Posisi Terbuka ................................................
20
2.10
Jerigen plastik BM 1052 .............................................................
21
3.1
Dimensi Spesimen ASTM D 638 type IV ..................................
24
3.2
Spesimen Untuk Uji Pengukuran Ketebalan, Uji Tindih dan
Top Load Test Tampak Semua Sisi ……………………….. ….
25
3.3
Pandangan Depan Jerigen Isi 20liter ..........................................
27
3.4
Pandangan Samping Jerigen Isi 20 liter .....................................
28
3.5
Disain Dimensi Jerigen Volume 20 liter ………………………..
29
3.6
Kerangka Konsep Penelitian ........................................................
32
4.1
Grafik tegangan-regangan material komposisi I...........................
36
4.2
Grafik tegangan-regangan material komposisi II..........................
37
12
14. 13
4.3
Grafik tegangan-regangan material komposisi III........................
38
4.4
Grafik tegangan-regangan material komposisi IV........................
39
4.5
Pengujian Top Load .....................................................................
43
4.6
Hasil Pengujian Top Load ............................................................
43
4.7
Hasil Uji Top Load saat Beban dibebaskan dari Beban Tekan.....
44
4.8
Hasil Uji tindih langsung jerigen 20 liter......................................
45
4.9
Die dan Pin berbentuk Bulat.........................................................
47
4.10
Dies Bulat dan Dies Berbentuk Persegi Empat............................
47
4.11
Model Jerigen dibuat dengan Solid Work 2004...........................
49
4.12
Bagian Atas Jerigen sebagai Area Pembebanan...........................
51
4.13
Bagian Bawah Jerigen sebagai Tumpuan.....................................
52
4.14
Sebaran Tegangan saat Pemberian Beban Tekanan......................
54
4.15
Distribusi Translasi Total pada Jerigen 20 L Komposisi I……...
56
4.16
Distribusi Tegangan Von Misses pada Jerigen 20 L Komposisi
II....................................................................................................
57
4.17
Distribusi Tegangan Von Misses pada Jerigen 20 L Komposisi
III...................................................................................................
57
4.18
Distribusi Tegangan Von Misses pada Jerigen 20 L Komposisi
IV..................................................................................................
58
4.19
Distribusi Tegangan Von Misses Maksimum sebesar 8,0836
Mpa Ketebalan dinding 2mm Haioet 0,9%...................................
59
4.20
Distribusi Tegangan Von Misses Sebesar 8,0836 MPa Pada
Elemen 24204 Ketebalan Dindingnya 2 mm Komposisi I............
60
13
15. 14
4.21
Distribusi Tegangan Von Misses Ketebalan Dinding 1.75 mm
Komposisi I Dilihat dalam Tiga Dimensi.....................................
61
4.22
Pandangan Samping Kanan Distribusi Tegangan Von Misses
Ketebalan Dinding 1.75 mm Komposisi I....................................
61
4.23
Pandangan Samping Kiri Distribusi Tegangan Von Mises
Ketebalan Dinding 1.75 mm Komposisi I....................................
62
4.24
Pandangan Depan Distribusi Tegangan Von Mises Ketebalan
Dinding 1.75 mm Komposisi I.....................................................
62
4.25
Pandangan Belakang Distribusi Tegangan Von Misess
Ketebalan Dinding 1.75 mm Komposisi I....................................
63
4.26
Pandangan Atas Distribusi Tegangan Von Mises Ketebalan
Dinding 1.75 mm Komposisi I......................................................
63
4.27
Pandangan Bawah Distribusi Tegangan Von Mises Ketebalan
Dinding 1.75mm Komposisi I.......................................................
64
4.28
Pandangan Atas Distribusi Lendutan Ketebalan Jerigen 1.5 mm,
Komposisi I...................................................................................
65
4.29
Pandangan Bawah Distribusi Lendutan Ketebalan Jerigen 1.5
mm, Komposisi I...........................................................................
66
4.30
Pandangan Samping Kiri Distribusi Lendutan Ketebalan Jerigen
1.5 mm, Komposisi I.....................................................................
66
4.31
Pandangan Samping Kanan Distribusi Lendutan Ketebalan
Jerigen 1.5 mm, Komposisi I........................................................
67
4.32
Pandangan Depan Distribusi Lendutan Ketebalan Jerigen 1.5
mm, Komposisi I..........................................................................
67
4.33
Pandangan Belakang Distribusi Lendutan Ketebalan Jerigen 1.5
mm Komposisi I...........................................................................
68
4.34
Pandangan Atas Distribusi Lendutan ketebalan jerigen 1.5 mm
Komposisi II.................................................................................
68
4.35
Pandangan Bawah Distribusi Lendutan Ketebalan Jerigen 1.5
mm Komposisi II..........................................................................
69
4.36
Hasil Pengujian Top Load dan Simulasi………………………...
72
14
16. 15
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Judul
Halaman
1
Set UP Mesin Uji Tarik yang tersedia di STP Serpong.............
76
2
Set up alat uji tekan menggunakan Top Load Tester………….
77
3
Uji Tindih Langsung..................................................................
78
4
Pengukuran Ketebalan Jerigen Menggunakan Agro Top Wave
79
5
Hasil Uji Tarik Di STP Serpong Jakarta untuk Komposisi I.....
80
6
Hasil Uji Tarik Di STP Serpong Jakarta untuk Komposisi II....
81
7
Hasil Uji Tarik Di STP Serpong Jakarta untuk Komposisi III...
82
8
Hasil Uji Tarik Di STP Serpong Jakarta Komposisi IV............
83
9
Foto-foto saat Pengujian di Sentra Poimer Serpong.................
84
10
Sample ASTM D 638 type IV...................................................
87
11
Hasil Test Material di STP.........................................................
88
15
17. 16
DAFTAR ISTILAH
Satuan
γ
Koefisien viscositas peredam
η
Koefisien viscositas peredam
σ
Tegangan
(Mpa)
G
Modulus Elastik pegas
(Gpa)
τ
Waktu relaksasi
Lo
Panjang awal
(mm)
Lt
Panjang setelah waktu t
(mm)
Ao
Penampang awal
(mm²)
(dt)
16
18. 17
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Di industri kemasan plastik kini mendapat persoalan menyangkut ketahanan
kemasannya ketika diisi dengan media, dimana masih didapatkan kegagalan daya
tahan terhadap beban tekan, beban tarik, dan beban impak pada proses transportasi,
sehingga keutuhan media yang diisi di dalamnya tidak terjamin. Kegagalan tersebut
bisa terjadi karena beberapa faktor, antara lain pemilihan komposisi bahan baku
antara fresh, recycled dan penguat haipet serta distribusi ketebalan jerigen yang tidak
seperti yang diinginkan.
Kegagalan fungsi sebuah jerigen dalam mempertahankan keutuhan isi di
dalamnya perlu dicegah. Bila jerigen dibuat terlalu kuat konsekuensinya kurang
ekonomis, disamping itu belum ada standar yang menyatakan suatu jerigen
memenuhi syarat untuk keperluan industri minyak goreng. Ada beberapa cara
menguatkan jerigen antara lain, jerigen dibuat lebih tebal, jerigen diberikan bahan
tambahan sebagai penguat, ataupun disain cetakan untuk menambah lekukan pada
sisi-sisi yang perlu dikuatkan. Masing-masing tipe ada kelebihan dan kekurangannya
serta sangat berpengaruh pada nilai ekonomis, teknis dan ergonomisnya. Semua
produsen menetapkan harga optimum yang harus dicapai agar dapat memiliki semua
aspek yang diinginkan pada jerigen.
17
19. 18
Persoalan yang paling penting dari sebuah jerigen adalah jaminan keutuhan isi
didalamnya sampai ke tangan konsumen. HACCP 22000 sangat menekankan
terjaminnya food safety agar semua pelanggan dapat menggunakannya dengan aman.
Cara menjamin keutuhan tersebut adalah dengan menggunakan jerigen yang dibuat
dengan kekuatan yang memadai dan dari bahan food grade khususnya untuk jenis
jerigen industri. Jerigen yang memiliki kekuatan yang memadai merupakan bagian
yang terpenting bagi pengguna, karena jaminan keutuhan media di dalamnya sangat
tergantung pada wadahnya. Cara melindungi media tersebut adalah dengan
menggunakan kemasan antara lain jerigen yang kekuatannya terukur menurut standar.
Penyelidikan dan pengujian terhadap kehandalan dan kekuatan bahan
polietilena telah dilakukan oleh beberapa peneliti dan balai pengujian dalam beberapa
aspek yang berbeda yaitu: Sudirman [11] meneliti‚ pengaruh radiasi neutron cepat
terhadap sifat fisik dan mekanik polietilena dan polistirena, beliau menyimpulkan
bahwa iradiasi neutron cepat pada polimer tersebut mengakibatkan penurunan sifat
fisik, mekanik dan struktur molekul yang meliputi temperatur dekomposisi, kekuatan
tarik, dll, semua jenis polietilena (HDPE dan LDPE) mengalami degradasi setelah
diiradiasi dengan neutron cepat. Besarnya laju degradasi sesuai dengan dosis neutron
cepat yang digunakan. Bo Wang dan Thomas Siegmund,(2005), meneliti tentang
‘Simulation of fatigue crack growth at plastically mismatched bi-material interfaces’
beliau menyimpulkan bahwa, pertumbuhan retak fatik terjadi sepanjang arah tegak
lurus terhadap permukaan antara kedua material (interface) yang tidak menyatu. Laju
18
20. 19
percepatan pertumbuhan retak adalah sama seperti retak percabangan pada antarmuka
yang diprediksikan tergantung pada sifat mismatch dari dua bentuk plastik padat dan
sifat antarmuka. Dengan dilandasi pada latar belakang di atas peneliti memandang
perlu dilakukan penelitian tentang kekuatan dan kehandalan jerigen sehingga dapat
menjamin keutuhan media yang didalamnya sampai pada konsumen. Komposisi
bahan baku jerigen dibuat bervariasi dan diambil sampelnya masing-masing, test
properties menggunakan Servo Pulser AGS-10kNG Shimadzu untuk mendapatkan
komposisi terbaik dan terkuat, lalu di produksi jerigen dengan komposisi terbaik
dengan terlebih dahulu mengkondisikan mesin pencetakan tiup untuk mendapatkan
ketebalan jerigen di seluruh titik sesuai dengan kebutuhan. Hasil produksi ini akan
diuji top load tes, serta simulasi komputer menggunakan software solid work 2004
dan software MSC NASTRAN untuk mengklarifikasi sehingga didapatkan kriteria
jerigen yang berkualitas.
1.2 Perumusan Masalah
Pembuatan
jerigen
meliputi
tiga hal utama yaitu proses pemanasan,
pencetakan dan proses pendinginan. Pemanasan terhadap bahan baku dimulai dari
suhu kamar hingga mencapai suhu leleh yaitu: 160ºC – 190 ºC, batasan ini tidak
boleh dilewati karena bila memasuki temperatur transisi kaca maka jerigen plastik
akan kaku dan mudah pecah. Pencetakan merupakan proses pembentukan jerigen
dengan cara tiup hingga plastik merata ke seluruh permukaan cetakan yang telah
didisain
sesuai dengan keperluan. Peniupan dipertahankan beberapa saat hingga
19
21. 20
dicapai temperatur akhir sekitar suhu kamar yaitu 30 ºC. Proses pendiginan dilakukan
dengan menggunakan air dingin dengan suhu rata-rata 10 ºC (chilling water) dan
tidak besentuhan langsung, sehingga tidak memakan waktu yang lama untuk
pendinginan.
Observasi dilapangan menunjukkan adanya kerusakan saat dikirim ke
pelanggan yaitu ditemui kebocoran, sehingga mendapat keluhan, dan barang
dikembalikan ke produsen.
Kerusakan jerigen tersebut perlu diatasi dengan beberapa upaya misalnya
meneliti kekuatan minimal jerigen tersebut melalui beberapa pengujian yang relefan.
Peneliti berpendapat bahwa jerigen tersebut perlu dilakukan uji tekan
untuk
mengetahui daya tahan terhadap tekanan dari tindihan beberapa lapis jerigen lainnya.
Juga perlu pula dilakukan uji tarik terhadap kekuatan materialnya, karena komposisi
bahan baku jerigen ternyata dicampur dengan material recycled 29,1% dan material
penguat haipet serta material baru (fresh) 58% s.d 70%, yang tentu kekuatannya
berbeda dengan 100 % material baru. Penggunaan material recycled tidak dapat
dihindarkan selama proses produksi dan harus diolah kembali dengan ditambah bahan
penguat haipet sehingga nantinya diperoleh kekuatan yang memadai dan terukur.
Dalam hal lain material recycled merupakan sisi proses pencetakan yang kualitasnya
tidak jauh berbeda dengan material segar.
20
22. 21
1.3 Tujuan Penelitian
1.3.1. Tujuan Umum
Tujuan umum dari penelitian ini adalah untuk menganalisis proses pembuatan
jerigen plastik HDPE SABIC BM 1052 dengan variasi penambahan material recycled
dan penguat haipet menggunakan mesin pencetakan tiup.
1.3.2. Tujuan Khusus
1. Mendapatkan distribusi tegangan dan regangan yang dialami oleh jerigen pada
berbagai komposisi akibat beban sewaktu distribusi minyak goreng ke konsumen
dengan pemodelan metode elemen hingga.
2. Mengidentifikasi lokasi lemah konstruksi jerigen berdasarkan distribusi ketebalan
dinding dan total berat jerigen dengan bahan baku yang telah dipilih ketika
dilakukan variasi beberapa komposisi.
3. Memperbaiki kekuatan jerigen dengan modifikasi komposisi material penguat
haipet, sehingga diperoleh kekuatan yang mampu menahan beban 144 kg.
1.4. Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapan akan merupakan suatu karya nyata dari perguruan
tinggi, khususnya lembaga penelitian, dalam memberikan informasi untuk
mengurangi kerusakan jerigen ketika digunakan untuk mengisi minyak goreng.
21
23. 22
Adapun manfaat dari penelitian ini adalah:
1. Diperoleh model jerigen yang lebih baik dengan menggunakan pemodelan
metode elemen hingga.
2. Diperoleh data distribusi tegangan, regangan sehingga ketebalan jerigen dapat
dimodifikasi untuk memperbaiki kekuatan.
3. Diperoleh kekuatan jerigen yang lebih baik dari hasil modifikasi komposisi
material haipet penguat.
4. Konsumen memperoleh informasi tentang kekuatan dari jerigen dengan variasi
komposisi bahan baku polietilena HDPE SABIC BM 1052 dan haipet bila
diberikan beban 144 kg (6 lapis jerigen 20 liter).
5. Dapat digunakan sebagai pengembangan pengetahuan pada penelitian yang lebih
lanjut guna menemukan konsep-konsep baru dalam upaya penerapan konsep
empiris dan pemodelan pada pembuatan jerigen sehingga dapat memberikan
kepuasan bagi pemakai jerigen.
22
24. BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
Produk plastik telah mendominasi setiap bidang dari kehidupan manusia
sekarang ini, mulai dari peralatan rumah tangga, pertanian, industri, rumah sakit,
sampai pada teknologi ruang angkasa. Bahan plastik secara bertahap mulai
menggantikan gelas, kayu dan logam di bidang industri. Kecenderungan ini dapat
dilihat pada Gambar 2.1, dimana penggunaan plastik terus meningkat dari tahun ke
tahun.
Gambar 2. 1 Konsumsi Plastik Dunia
33
25. 24
Plastik, polimer, resin biasanya dianggap sinonim, dalam hal ini polimer
merupakan material murni, sedangkan plastik dan resin ditandai dengan adanya
kandungan additif. Resin sering digunakan untuk thermoset. Dalam pengertian
modern yang lebih luas, plastik didefinisikan sebagai plastik, polimer resin,
elastomer,
foam,
reinforced
plastic,
composite.
Polyethilen,
polystirene,
polycarbonat, polypropilen, polyvinilclorida dan nilon merupakan bahan-bahan
plastik. [2]
Lebih jauh tentang jerigen diuraikan beberapa hal mengenai sihat-sifat bahan
bakunya seperti karakteristik bahan polimer, sifat-sifat mekanik bahan polimer, dan
kekuatan tarik, serta proses pembuatan jerigen.
2.1 Karakteristik Bahan Polimer
Sifat-sifat khas bahan polimer pada umumnya adalah sbb:
1.
Dapat dicetak dengan mudah pada temperatur relatif rendah, bahan dapat dicetak
dengan penyuntikkan, penekanan, ekstrusi, dan seterusnya, yang menyebabkan
ongkos pembuatannya lebih rendah dari pada bahan keramik.
2.
Produknya ringan dan kuat. Berat jenis polimer rendah bila dibandingkan
dengan logam dan keramik, yaitu 1,0 s.d 1,7 gram/cm³, yang memugkinkan
membuat barang kuat dan ringan.
3.
Memiliki ketahanan yang baik terhadap air dan zat kimia. Pemilihan bahan yang
baik akan menghasilkan produk yang memiliki sifat-sifat baik sekali.
24
26. 25
4.
Kurang tahan terhadap pelarut. Umumnya larut dalam zat pelarut tertentu
kecuali beberapa
tidak
bahan
khusus
seperti
politetrafluoretilen.
Kalau
mudah larut, mudah retak karena kontak yang terus-menerus dengan
pelarut dan disertai adanya tegangan.
5.
Beberapa bahan tahan abrasi, atau mempunyai koefisien gesek yang kecil.
6.
Kekerasan permukaan yang sangat rendah. Bahan polimer yang keras ada tapi
masih jauh dibawah kekerasan logam dan keramik.
7.
Kurang tahan terhadap panas, hal ini sangat berbeda dengan logam dan keramik.
8.
produk-produk dengan sifat yang berbeda dapat dibuat tergantung pada cara
pembuatannya. Dengan mencampur zat pemplastis, pengisi dan sebagainya sifatsifat dapat berubah dalam daerah yang lebih luas.
9.
Dapat didaur ulang serta transparan dan bersifat optik.
2.2. Sifat-Sifat Mekanik Polimer
Sifat-sifat
mekanik
bahan
polimer
sangat
dominan
dengan
sifat
viskoelastiknya. Telah diketahui bahwa meregangnya film polietilen, perpanjangan
tidak selalu sebanding lurus dengan beban yang diberikan, dan pada pelepasan beban,
sebagian kecil regangannya tidak kembali, tetapi sebahagian besar tetap ada yang
tidak kembali ke panjang asal, karena bahan polimer tidak semuanya merupakan
bahan yang elastik tetapi mempunyai faktor viskositas. Bahan yang memiliki kedua
sifat elastik dan kental disebut bahan viskoelastik.
Kalau bahan polimer diregangkan secara cepat ia akan patah dengan
25
27. 26
permukaan patah yang rata
seperti halnya patahan getas. Kelakuan ini sangat
tergantung pada laju deformasi. Dan kalau didinginkan akan menjadi kaku dan sukar
diregangkan. Dalam hal ini waktu deformasi dan temperatur memberikan pengaruh
banyak terhadap sifat-sifat mekanik polimer. Kelakuan semacam ini adalah ciri khas
sifat viskoelstik dan sifat ini sangat jelas dapat diamati.
Sifat-sifat viskoelastik pada dasarnya berhubungan erat dengan hal-hal
berikut. Sebagai suatu faktor elastik, keelastikan Hooke, dapat dinyatakan oleh model
sebuah pegas. Sebagai suatu faktor viskositas, viscositas Newton dapat dinyatakan
sebagai model sebuah peredam terisi cairan kental dengan torak yang dapat bergerak.
Gambar 2. 2 (a) Model Voigt, dan (b) Model Maxwell
Dibawah ini dijelaskan kelakuan dua unsur sederhana dalam dua kombinasi
yaitu: Sebuah pegas dan sebuah peredam disusun paralel seperti Gambar 2.2.(a) dan
pegas serta peredam disusun seri seperti dalam Gambar 2.2.(b) yang pertama adalah
model Voigt dan yang kedua adalah model Maxwell. Melihat kepada hubungannya
26
28. 27
antara gaya (σ) dan ragangan (γ) dari model tersebut, yang pertama menyatakan:
Jumlah gaya = Gaya pegas + gaya peredam
dimana regangan pada pegas dan peredam sama besar. Yang kedua menyatakan:
Jumlah gaya = regangan pegas + regangan peredam
dimana gaya pegas sama dengan gaya peredam. Masing-masing dapat dinyatakan
dalam persamaan sebagai berikut, model Voigt dituliskan:
η
dγ
+ Gγ = σ
dt
(2.1)
dan pada model Maxwell:
1 dσ
dγ 1
= σ+
dt η
G dt
(2.2)
dimana η adalah koefisien viskositas peredam dan G modulus elastik pegas. Ini
adalah persamaan dasar bagi model bersangkutan untuk dipecahkan dengan
pemelaran (creep), tegangan relaksasi, perpanjangan dan lainnya disubstitusikan.
Umumnya kelakuan melar dapat secara mudah dijelaskan oleh model Voigt
sedangkan relaksasi tegangan oleh model Maxwell. Kalau gaya (σ) diberikan dan
dihilangkan setelah waktu tertentu, akan menghasilkan kurva deformasi (seperti
Gambar 2.3) yang dinyatakan dalam persamaan:
γ =
σ
G
(1 − e − ( G / η )t ) =
σ
(1 − e )
G
−t / τ
(2.3)
dimana τ = η / G disebut waktu retardasi (kelambanan). Kalau gaya ditiadakan
27
29. 28
perlahan-lahan dikembalikan ke keadaan semula yang dinyatakan oleh γ = γ 0 e − t / τ ,
dimana γ 0 adalah regangan maksimal dari melar (regangan, kalau gaya ditiadakan),
pengembaliannya bersifat eksponen. Kalau waktu retardasi ( τ ) kecil waktu
pegembaliannya
singkat,
sedangkan
kalau
(τ )
besar,
pengembaliannya
perlahan-lahan. Suatu hubungan ditetapkan oleh keelastikan pegas (G) dan viscositas
peredam (η). Yaitu apabila suatu benda elastik, dalam hal ini berupa pegas, adalah
besar (lebih elastik), waktu retardasi singkat untuk pengembalian yang cepat.
Bertentangan dengan itu kalau G kecil dan unsur viskositas (η) besar, τ menjadi
besar yang mengakibatkan pengembalian lambat memerlukan waktu yang lama. Jadi
waktu retardasi ( τ ) merupakan faktor penting untuk menunjukkan derajat retardasi
dalam deformasi.
Dalam hal serupa dapat dipelajari relaksasi tenaga dengan mempergunakan
model Maxwell, kalau bahan dengan cepat dideformasikan dan ditahan, tegangan
tidak akan berubah pada benda elastik, gaya tiba-tiba diperkecil (terjadi relaksasi)
pada benda viskoelastik seperti polimer. Persamaan Maxwell dipecahkan dengan
dγ
= 0 seperti berikut ini:
dt
σ = σ 0 e − (G / η )t = σ 0 e −t / τ
(2.4)
dimana σ0 tegangan ketika permulaan diberikan deformasi yang cepat. Dengan jalan
yang sama seperti pengembalian tegangan pada deformasi creep, gaya berkurang
secara eksponen. Laju pengurangan tersebut tergantung pada waktu relaksasi ( τ )
28
30. 29
dinyatakan oleh persamaan yang sama seperti di atas τ = η / G . Kalau waktu relaksasi
( τ ) lama, yaitu kalau keelastisan pegas kecil (pegas mudah diperpanjang) dan
viskositas (η ) besar, maka tegangan direlaksasikan perlahan-lahan. Perubahan waktu
relaksasi demikian , adalah faktor penting yang menyatakan laju relaksasi tegangan.
Ini disebut waktu retardasi pemelaran sebagai ukuran yang menyatakan laju
deformasi yang diperlamban, sedangkan yang disebut waktu relaksasi dalam relaksasi
tegangan sebagai suatu ukuran yang menyatakan laju relaksasi, tetapi sebenarnya
adalah sama bentuknya, keduanya biasa dinyatakan dengan simbol yang sama yaitu
( τ ).
2.3 Kekuatan Tarik Bahan Polimer
Kekuatan tarik adalah suatu sifat dasar dari bahan. Hubungan teganganregangan pada tarikan memberikan nilai yang cukup bervariasi tergantung pada laju
tegangan, temperatur, lembaban, dst. Polietilen memiliki kekuatan tarik antara 7 s.d
84 MPa.
Tabel 2.1. kekuatan tarik, tekan dan lentur bahan polimer
Polietilen
Kekuatan PerpanModulus
Kekuatan
tarik
jangan
elastik
tekan
(MPa)
(%)
(GPa)
(MPa)
Polietilen masa jenis
tinggi (HDPE)
21-38
15-100
0,4-1,0
22
Polietilen masa jenis
rendah (LDPE)
7-14
90-650
1,4-2,4
-
Kekuatan
lentur
(MPa)
7
-
Sumber : Basuki R. Suratno, 2003, Polimer and Composite
29
31. 30
Beban tekan bekerja kebalikan beban tarik. Karena bahan polimer mempunyai cacat
yang kecil atau mengadung zat pengisi tertentu, maka bahan polimer dapat
mengalami deformasi yang besar, umumnya kekuatan tekan lebih besar dari pada
kekuatan tarik dan modulus elastik untuk tekan juga lebih besar dari pada untuk
tarik.
Modulus elastik untuk tekan E c diperoleh dari tegangan tekan Δσ c dan penyusutan
Δγ c pada bagian lurus kurva hubungan tegangan-regangan.
Ec =
Δσ c
Δγ c
(2.5)
Kekuatan tekan Δσ c didapat dari persamaan
σc =
Pmax
A
(2.6)
Pmax adalah beban tekan maksimum (kgf) yang menyebabkan beban hancur dan A
adalah luas penampang asal (mm²), kekuatan tekan bahan polimer kira-kira 5–25
kgf/mm² pada temperatur kamar.
30
32. 31
G
⎛
⎜
⎜
⎜
⎜
⎜
⎜
⎜
⎝
−
1 − e
t
τ
⎞
⎟
⎟
⎟
⎟
⎟
⎟
⎟
⎠
Model Voigt
−t
⎛
γ = γο ⎜ 1 − e τ
⎜
⎝
Regangan
γ
= σ
Waktu
⎞
⎟
⎟
⎠
t’= 0 – t’
Gambar 2. 3 Kurva waktu-tegangan benda viscoelastik (Model Voigt).
2.4 Proses Produksi Jerigen
Metode pencetakan tiup adalah metode tiupan sama halnya seperti kita
meniup balon. Tapi yang ditiup ini adalah material plastik dengan tekanan tinggi,
dimana kondisi material plastik masih panas dan mudah untuk dibentuk.
Gambar 2. 4 Proses produksi jerigen
31
33. 32
Keterangan Gambar:
Bagian 1. Cetakan terbuka sementara extruder mengeluarkan plastik panas
diantara cetakan dengan suhu yang telah disetting sebelumnya. Kondisi suhu ini tidak
membuat material panas terputus sebelum ditiup tapi juga masih mudah untuk
dibentuk melalui tiupan gas atau udara.
Bagian 2. Cetakan tertutup setelah volume keluaran material plastik dianggap
cukup dan menutupnya cetakan ini yang juga menutup ujung material plastik yang
masih berongga menjadi tertutup untuk memastikan udara atau gas yang akan ditiup
tidak bocor.
Bagian 3. Udara atau gas ditiupkan ke dalam material yang berongga malalui
mulut cetakan dengan tekanan yang disetting cukup membuat material plastik ini
menggelembung mengikuti bentuk cetakan. Kemudian memasuki proses pendinginan
dengan suhu cetakan yang disetting pula dimana suhu cetakan dibuat lebih rendah.
Bagian 4. Setelah waktu pendinginan dirasa cukup maka cetakan terbuka dan kita
sudah mendapatkan produk yang diinginkan.
Diagram alir proses produksi selengkapnya diberikan pada Gambar 2.5 yang
terdiri dari mesin utama dan beberapa mesin pendukung. Proses yang berlangsung
pada mesin utama terdiri dari tiga tahap yaitu pemanasan, pencetakan dan
pendinginan dengan menggunakan mesin pencetakan tiup PARKER CTSI 100, di PT.
Pacific Medan Industri. Bahan baku yang diumpankan ke dalam mesin terdiri dari
material baru (fresh)
dan bekas (Recycled) serta material penguat yaitu haipet.
Material recycled yang dihasilkan rata-rata 30% yang berasal dari bekas material
32
34. 33
eksperimen dan reject dari jerigen yang berasal dari komplain pelanggan sehingga
untuk menghabiskan material recycled ditetapkan menggunakan material tersebut
sebanyak 30 % setiap saat produksi sehingga ditetapkan angka tersebut untuk bahan
baku yang akan dicampukan dengan bahan fresh dan penguat HAIPET.
Pembuatan jerigen dengan beberapa komposisi material baru mulai dari 70%,
67%, 62%, dan 58% sedangkan material penguatnya mulai dari 0.9%, 3.9%, 8.9%,
dan 12.9% serta sisanya 29.1% adalah material recycled dengan bahan yang sama
yaitu SABIC BM 1052 yang di hancurkan dengan mesin crusher hingga seukuran biji
kedelai atau diameter 3 mm. Diagram proses pembuatan jerigen dijelaskan menurut
Gambar 2.6. Pengadukan yang merata terjadi ketika material dipanaskan pada unit
extruder sekitar 160 s.d 180 ºC dan meleleh sehingga berupa adonan kue diputar
33
35. 34
Cooling
Tower
Air
Compressor
Auto Vacum
loader
Hopper
Feed
Chiller
Blow Molding
Machine
Automatic
Mixing
Fresh
Material
Hidraulic
Pump
Crusher
Recycle
Material
Finish Poduct
Gambar 2. 5 Skematik Proses Pembuatan Jerigen Plastik
mengikuti gerakan screw dengan kecepatan tertentu (dapat diatur) dan dapat
diyakinkan mencapai homogen saat berada dalam extruder. Hasil pencampuran ini
dapat menjamin seragamnya warna dan kekuatan disetiap sisi jerigen. Proses
pemanasan terdiri dari tiga zona yaitu: zona extruder, zona adapter dan zona die head.
Screw pada extruder berfungsi tidak hanya sebagai transportasi tapi juga sebagai
pengaduk dan penekan material hingga sampai ke unit adapter.
34
36. 35
Gambar 2. 6 Mekanisme Terjadinya Material Recycled
Material yang telah sampai di ujung extruder ditekan ke bawah oleh
akumulator dan material melintasi zona adapter. Kepala die konvergen atau divergen
dapat membuka dan menutup untuk mengumpan material plastik yang berbentuk jelly
panas sekitar 165 º C ke bagian mold.
Disain cetakan terbagi dua bagian yang simetris, dapat dipisahkan satu sama
lain dalam proses pembentukan produk jerigen, satu digerakkan ke kiri dan satunya
ke kanan atau dengan kata lain gerakan mold membuka. Pada saat akan diisi material
panas, mold berada pada posisi membuka hingga material masuk dari atas
secukupnya sesuai setting, dilanjutkan dengan gerakan merapat kedua sisi mold. Pada
saat ini feed material ke mold terhenti dan terpotong oleh gerakan konvergen die.
Angin bertekanan 8 bar ditiupkan (blowing) melalui blow pin sehingga plastik
yang panas mengembang seperti balon mengikuti bentuk cetakan. Sedangkan angin
sisa yang dipindahkan oleh mengembangnya balon plastik tersebut keluar melalui
lubang pembuangan yang tersedia pada cetakan sebanyak empat sisi. Selanjutnya
35
37. 36
jerigen
akan
dipertahankan
bentuknya
dengan pendinginan oleh air dingin
dari Chiller dengan temperatur yang dapat diatur berkisar 10 s.d 17 º C.
Gambar 2. 7 Ekstruder Mesin Pencetakan tiup
Beberapa saat dalam mold tersebut suplai angin tertutup secara otomatis dan
tekanan angin yang tersisa di lepaskan saat ini juga. Selama proses delay ini mold
yang satu set lagi melakukan proses yang sama sehingga masuk masa delay cooling,
di saat mold yang kedua memasuki tahap cooling, mold yang pertama terbuka secara
pnewmatic dan mengeluarkan jerigen dengan bantuan robot, selanjutnya siap
menerima feed panas yang baru pada posisi feeding plastik panas. Pekerja mengambil
jerigen yang sudah jadi, memindahkan scrap dan membersihkan mulut jerigen.
Di dalam memproduksi jerigen dengan mesin tersebut ditemui ada kelemahan
terutama pada bentuk die (bulat) tidak sama dengan jerigen (segi empat), hal ini akan
mempengaruhi kekuatan jerigen. Hal lain yang turut menentukan adalah konstruksi
cetakan, perlu diketahui apakah saling menguatkan sebagaimana halnya dengan
36
38. 37
bangunan, hal ini juga perlu diuji secara simulasi untuk mendapatkan solusi
dari
Gambar 2. 8 Mesin Pencetakan Tiup
kemungkinan penyebab kerusakan jerigen. Masalah yang paling penting lagi adalah
pemilihan bahan baku sebagai umpan mesin, karena masing-masing bahan baku
berbeda perlakuannya.
37
39. 38
Gambar 2. 9 Cetakan Simetris Posisi Terbuka
Tiga masalah tersebut sangat berpengaruh untuk mendapatkan jerigen yang
berkualitas. Bukan berarti unit-unit pendukung lain tidak penting, semua unit
produksi harus diperlakukan secara benar.
Gambar 2. 10 Jerigen Plastik SABIC BM 1052
a. Tampak samping kanan
c. Tampak dari belakang
e. Tampak dari atas
b. Tampak samping kiri
d. Tampak dari depan
f. Tampak dari bawah
38
40. 39
BAB 3
METODE PENELITIAN
3.1 Tempat dan Waktu
Pengambilan data penelitian dilakukan pada beberapa tempat, yang secara
terperinci dapat dilihat pada tabel 3.1.
Tabel 3.1. Tempat, Waktu dan Metode Penelitian
No
1.
Jenis
Pengujian
Sifat
Mekanik
Tempat
Waktu
Balai Sentra 31-7-2007
Teknologi
s.d
Polimer,
06-8-2007
Pusat BPPT
Serpong
PT. Pacific 22-3-2007
Medan
Industri
2
Uji Tindih
3.
Top Load Tes PT. Pacific 22-3-2007
Medan
Industri
Pengukuran
PT. Pacific 22-3-2007
Distribusi
Medan
Ketebalan
Industri
Jerigen
Simulasi
IC-Star
29-4-2007
Komputer
4.
5.
Metode
Alat
ASTM D638 Shimadzu
Type
Type IV
AGS-10kNG
Top Load Test
Jerigen volume 20
liter berisi minyak
goreng 20 liter
sembilan tingkat
Timbangan digital
DC
Agro Top Wave
Simulasi
Software FE MSC
Nastran ver 69,
dan Solid Work
2004
Timbangan digital
6. Pengukuran
PT. Pacific 27-4-2007 Pencelupan
Rapat Jenis
Palmindo
dalam
gelas dan gelas ukur
ukur
berisi
Industri,
Medan
minyak solar.
Penimbangan
berat
Sumber : BPPT: Balai Pengkajian dan Penelitian Teknologi
39
41. 40
Pengujian sifat mekanik dilakukan dengan metode ASTM D638 Type IV,
bertujuan untuk memperoleh data awal dari spesimen yang akan dianalisa
menggunakan metode elemen hingga. Hasil pengujian dapat dilihat pada tabel 4.1.
Top Load Tes dilakukan dengan memberi gaya tekan pada Jerigen yang
diletakkan di atas timbangan digital dan diberi gaya menggunakan batang berulir.
Pengukuran distribusi ketebalan dilakukan pada beberapa Jerigen yang dipilih secara
acak, bertujuan untuk mengetahui bagaimana distribusi ketebalan setelah Jerigen
selesai di pencetakan tiup.
Simulasi komputer dengan metode elemen hingga menggunakan software
Solid work 2004 untuk pemodelan dimensi Jerigen dan analisa distribusi gaya-gaya
yang timbul akibat pembebanan dilakukan dengan menggunakan software finite
element MSC NASTRAN versi 70.0.6 tahun 1999
3.2 Bahan Spesimen dan Alat
3.2.1 Bahan Dasar
Bahan penelitian ini terdiri dari High Density Polyetilene (HDPE) SABIC BM
1052 dan haipet yang terdiri dari 65 s.d 80% Calcium Carbonat (CaCO3) dan 15 s.d
20% Special blended polyolefine resin.
Untuk memperoleh kekuatan yang lebih baik dilakukan variasi komposisi
High Density Polyetilene (HDPE) SABIC BM 1052 dan penguat Haipet dengan
variasi sebesar 0,9%, 3,9%, 8,9%, 12,9%. Hal ini dilakukan dengan tujuan
memperoleh kekuatan jerigen yang optimum dari komposisi bahan terbaik.
40
42. 41
3.2.2
Spesimen Penelitian
Spesimen Pengujian Sifat Mekanik
Penelitian ini menggunakan spesimen dan pemodelan sesuai dengan tujuan
pengambilan data. Untuk pengambilan data sifat mekanik ukuran spesimen dibuat
sesuai standat ASTM D638 type IV dengan dimensi seperti Gambar 3.1
Gambar 3.1. Dimensi Spesimen Uji Tarik (ASTM D638)
Spesimen Pengukuran Ketebalan, Top Load dan Uji Tindih
Pada pengujian untuk mengetahui distribusi ketebalan, kemampuan menahan
beban secara mekanik (Top Load Test) dan uji langsung/ uji tindih dipergunakan
jerigen hasil produksi yang dapat dilihat pada Gambar 3.2. Dengan nomor-nomor
pada spesimen adalah lokasi pengukuran distribusi ketebalan.
41
43. 42
Gambar 3.2. Spesimen Untuk Uji Pengukuran Ketebalan, Uji Tindih Langsung dan
Top Load Test Tampak Semua Sisi
42
44. 43
Spesimen Pemodelan Elemen Hingga.
Pada pemodelan elemen hingga, spesimen yang dipergunakan adalah Gambar
jerigen penuh tiga dimensi seperti Gambar 3.3 s.d 3.5, hal ini dilakukan karena pada
kasus dan hasil pengujian awal diperoleh tidak ada kerusakan atau kegagalan yang
simetris atau bentuk kerusakan pada kedua sisi sama
Untuk model pembebanan yang diberikan diambil dari idealisasi beban nyata
pada uji tindih langsung dengan asumsi beban merata. Rata-rata berat jerigen kosong
adalah 1,2 kg, sedangkan berat minyak makan bermassa jenis ρ = 0,9 kg/liter untuk
jerigen 20 liter adalah:
m=ρxV
= 0,9 kg/liter x 20 liter
m = 18,0 kg
Sedangkan berat yang harus dapat ditahan oleh jerigen paling bawah bila
disusun 6 lapis dalam kontener dengan menambahkan faktor safety 50% adalah:
Total berat = 150% [(Berat jerigen + berat minyak makan) x (jumlah lapisan – 1)]
= 1,5[(1,2 + 18)x(6 - 1)] kg
= 144 kg
Dalam pemodelan ’elemen hingga’ gaya ini diangap terbagi merata pada
permukaan sebelah atas jerigen yang kena tindih, dan bagian bawah dari jerigen tidak
dapat bergerak maupun berputar.
43
48. 47
3.2.3
Sifat Mekanik Material Dasar Penelitian
Data yang diperoleh dari vendor berupa sifat mekanik bahan dasar spesimen
diberikan pada tabel 3.2 s.d 3.3.m
Tabel 3.2 Karakteristik SABIC BM1052
Sifat Mekanis
Metode Tes
Satuan
Harga
Berat Jenis
ASTM D 1505
g/cm³
0.952
Melting Indek (190°C/2.16kg)
ASTM D 1238
g/10 min
0.05
Melting Indek (190°C/21.6kg)
ASTM D 1238
g/10 min
9.0
Tensile Strength (Yield)
ASTM D 638
MPa
30
Tensile Strength (break)
ASTM D 638
MPa
38
Elongation(Break)
ASTM D 638
%
850
Tabel 3.3 Sifat fisik bahan HIPET
Sifat Mekanis
Densitas
Melting Index
Ukuran partikel CaCO3
ASH Content,
Base Resin
Metode tes
ASTM D- 792
ASTM D- 1238
Maker’s STD
Maker’s STD
Satuan
g/cm³
g/10min
mesh
%
Harga
1.90
0.1-0.2
1200
80
Polyolefin
3.3 Pembuatan Komposisi Bahan baku
Bahan baku dibuat dalam beberapa komposisi untuk menentukan kondisi yang
paling baik untuk dijadikan jerigen. Data pengaturan komposisi tersebut diberikan
dalam tabel 3.4. Material recycle komposisinya ditetapkan 29.1% atas kebijakan
perusahaan agar tidak ada material yang tersisa dari hasil pengolahan dan zat pewarna
dipilih tetap 0.6 % agar diperoleh warna jerigen yang seragam.
47
49. 48
No
1
2
3
4
Komposi
si
Tabel 3.4 Variasi komposisi material utama jerigen
%
Kg
%
kg
%
kg
%
gram
I
II
III
IV
69,40
66,40
61,40
57,40
17,35
16,60
15,35
14,35
29,1
29,1
29,1
29,1
7,225
7,225
7,225
7,225
0,9
3,9
8,9
12,9
0,225
0,975
2,225
3,225
0,6
0,6
0,6
0,6
150
150
150
150
Fresh
Recycle
Haipet
Pigmen
3.4. Kerangka Konsep Penelitian
Langkah-langkah penelitian dan metode pengambilan kesimpulan dirumuskan
dalam kerangka konsep pada Gambar 3.8. Proses awal adalah identifikasi
permasalahan dan menemukan beberapa kemungkinan penyebab kegagalannya.
Perlakuan yang dilakukan terhadap produk spesimen jerigen adalah memvariasikan
komposisi bahan dasarnya. Kepada spesimen dilakukan uji sifat mekanik guna
menjadi masukan data untuk simulasi agar memperoleh klarifikasi terhadap persoalan
ini. Bila pemodelan masih belum memberikan jawaban atau belum sesuai maka akan
dilakukan pemodelan kembali, sehingga diperoleh penyelesaiannya. Dari hasil variasi
bahan baku juga dilakukan pembuatan jerigen, dan diukur ketebalannya serta
dilakukan uji tekan secara top load dan uji tindih langsung.
Data simulasi dan data hasil uji pembebanan top load dipadukan untuk
menunjukkan jawaban penyebab kegagalan jerigen yang sebenarnya. Dengan
demikian akan didapatkan solusi dalam mengatasi kegagalan jerigen, dan dihasilkan
jerigen yang berkualitas.
48
50. 49
Terjadi kegagalan pada
jirigen sewaktu transfortasi
Distributive ketebalan
jiriken tidak merata
Bahan dasar tidak kuat
Kesalahan perlakuan
Kemungkinan
penyebab kegagalan
Pengujian sifat
mekanik
Ubah komposisi
material dasar
Pembuatan
jerigen
`
Pemodelan
metode elemen
hingga
Uji top load
Data pemodelan
Data hasil
pengujian
Belum
sesuai
Perbandingan data
hasil uji top load dan
pemodelan FEM
Belum
sesuai
Sudah
optimum
Kesimpulan
Gambar 3.6. Kerangka Konsep Penelitian
49
51. BAB 4
HASIL DAN PEMBAHASAN
Penelitian ini mencakup teknik pembuatan jerigen untuk industri yang dapat
menjamin keutuhan isinya sampai di tangan konsumen. Hingga saat ini belum
ditemui standar suatu jerigen industri, oleh sebab itu masing-masing industri perlu
menetapkan sendiri kualitas jerigennya untuk mencegah kerugian yang mungkin
timbul akibat penolakan pelanggan.
4.1 Hasil Pengujian Sifat Mekanik Spesimen
Pelaksanaan pengujian spesimen uji tarik yang memakai standar ASTM D
638 IV di Balai Sentra Teknologi Polimer, Balai Pusat Pengkajian dan Penelitian
Teknologi (BPPT) Serpong dengan alat uji tarik Shimadzu Type AGS-10kNG,
dimaksudkan untuk mendapatkan sifat mekanis yang sebenarnya dari material SABIC
BM 1052 setelah dicampur dengan material recycled dan material penguat dan
menjadi perbandingan sifat mekanik yang diperoleh dari produsennya seperti yang
tercantum pada tabel 3.2 dan 3.3.
Secara keseluruhan hasil uji tarik diringkaskan pada tabel 4.1, dan akan
diuraikan secara lebih luas pada bagian ini. Gambar 4.1 menunjukkan hubungan
tegangan regangan dari hasil uji tarik statik untuk material komposisi I. Data tentang
gaya tarik F [N] dan pertambahan panjang specimen ΔL [mm] diolah dengan
menggunakan rumus-rumus tegangan regangan dan berpedoman pada manual book ‘
33
52. 51
Mechanic Of Material’ [8] halaman 9 sbb:
1kgf = 9,807 N dibulatkan menjadi 10 N
Luas penampang awal Ao specimen untuk sampel I/1 berbentuk empat persegi
panjang adalah:
Ao = 1,880mm x 5,960 mm
= 11,2048 mm²
Tegangan σ (stress) dari material uji dapat dihitung dengan menggunakan data dari
tabel 4.1 dimana terlihat gaya maksimum sebelum meregang yang diterima spesimen
adalah sebesar 296.9 N untuk itu tegangannya adalah sbb:
σmax = F[N] / Ao [mm²]
= 296,9 N / 11,2048 mm²
= 26,48865 N/ mm²
Regangan
ε
merupakan perbandingan antara pertambahan panjang ΔL dangan
panjang awal Lo yang diambil dari hasil uji tarik pada saat putus, pada lampiran 4
menunjukkan panjang mula-mula (gripped Length) Lo = 65 mm dan hasil
pengukuran pertambahan panjang ΔL spesimen sebesar 255,4 mm yaitu:
ε = (ΔL/Lo) x 100%
= (255,4 mm / 65 mm) x 100%
= 392,8 %
Mudulus Elasticity, E dihitung dengan menggunakan persamaan 2.5 yaitu: E = Δσ/Δγ
51
54. 53
haipet 0,9% dilakukan uji tarik sebanyak 7 sampel tapi sampel 2 dan 4 tidak dapat
digunakan karena tidak memenuhi syarat fisik saat awal pengujian. Grafik tegangan –
regangan hasil pengujian diberikan berikut ini:
Gambar 4. 1 Grafik tegangan – regangan material komposisi I
Dari Gambar 4.1 menunjukkan bahwa tegangan rata-ratanya mencapai 25,68
Mpa dan material putus pada pertambahan panjang ΔL 578,8 % ini dapat diartikan
53
55. 54
bahwa material memiliki elastisitas yang tinggi dan modulus elastisitasnya sebesar
762 MPa. Untuk spesimen komposisi II grafik tegangan-regangan diberikan pada
Gambar 4.2 yang mana terjadi peningkatan nilai tegangan rata-ratanya menjadi 26,42
Mpa dan spesimen putus pada pertambahan panjang ΔL 361,9%, ini menunjukkan
penurunan elastisitas dibandingkan dengan spesimen untuk komposisi I sedangkan
modulus elastisitasnya naik menjadi 793 Mpa. Pengujian dilakukan sebanyak 8
spesimen, dan spesimen nomor 8, 11, serta 13 ditemui tidak memenuhi syarat fisik.
Gambar 4. 2 Grafik tegangan – regangan material komposisi II
54
56. 55
Selanjutnya diberikan grafik dengan komposisi berkadar haipet yang lebih tinggi
yaitu 8,9% dan diperoleh data seperti Gambar 4.3 yang menggambarkan bahwa
tegangan rata-ratanya juga naik menjadi 26,69 Mpa sedangkan regangannya menurun
menjadi 73,06 % berarti material menjadi semakin kurang elastis. Modulus elastisitas
menunjukkan semakin meningkat yaitu menjadi 835 Mpa. Spesimen diuji sebanyak
10 buah, dan lima spesimen juga dinyatakan tidak memenuhi syarat fisik yaitu
spesimen test nomor 16, 17, 21, 22, dan nomor 23.
Gambar 4. 3 Grafik Tegangan –Regangan material komposisi III
55
57. 56
Pada Gambar 4.4 merupakan data pengukuran setelah material haipet
ditingkatkan lagi menjadi 12,9%. Hasilnya menunjukkan bahwa tegangan rataratanya turun menjadi 25,97 Mpa demikian juga modulus elastisitasnya menjadi 762
MPa sedangkan regangan naik menjadi 737,7%. Menurut hemat penulis keadaan ini
agak janggal karena semestinya elastisitas spesimen cenderung menurun, sebagai
akibat pertambahan kadar zat kapur yang bersifat lebih rapuh yang
dikandung
haipet.
Gambar 4. 4 Grafik Tegangan Regangan Material Komposisi IV
Diperkirakan pada komposisi IV ini material haipet tidak dapat merata lagi
56
58. 57
atau partikel CaCO3 berserak kembali atau terpisah dari material SABIC BM 1052,
sehingga sifat elastisnya ini merupakan sifat murni bahan dasar SABIC BM 1052 dan
bukan sifat bahan campuran kombinasi IV. Untuk itu ukuran partikel haipet (lihat
tabel 3.3) harus lebih halus dari 1200 mesh agar mampu tercampur sempurna pada
kadar haipet yang lebih tinggi. Ternyata peningkatan persentase haipet tidak lagi
menambah modulus elastisitas dan kekuatan material. Maka pemakaian haipet diatas
8,9 % tidak dianjurkan lagi. Sebahagian spesimen komposisi IV tegangannya naik
lagi melebihi tegangan tarik maksimum sebagaimana ditampilkan pada Gambar 4.4
ini merupakan salah satu indikasi material haipet terpisah dari material utama SABIC
BM 1052.
Dari data pengujian tarik menunjukkan bahwa komposisi haipet 3,9%
merupakan komposisi yang lebih baik untuk material haipet yang memiliki ukuran
partikel 1200 mesh. Dibandingkan dengan data pada tabel 3.2 tensil strength sebelum
dicampur dengan material recycled dan penguat haipet adalah sebesar 30 Mpa dan
elongation-nya 850 %, penurunan tensile strength sebesar 2,1 s.d 3,5 Mpa ini
merupakan degradasi karena dicampur dengan material recycled yang rata-rata
mencapai 30 %, masalah ini tidak dapat dihindari karena sudah merupakan keharusan
untuk menggunakan kembali material recycled agar tidak ada material yang terbuang
(rejected).
4.2 Hasil Pengukuran Massa Jenis Bahan Jerigen
Hasil pengukuran massa jenis diberikan pada tabel 4.2. Ada indikasi bahwa
57
59. 58
semakin banyak kadar haipet dalam bahan uji massa jenisnya juga meningkat.
Tabel 4.2 Density Bahan dari Beberapa Komposisi Spesimen
No
Komposisi
1
2
3
4
I
II
III
IV
Massa
Volume
ρ
(gram)
(mL)
(g/cm³)
2.4873
3.7615
3.2110
3.3642
2.60
3.90
3.30
3.40
0.9566
0.9645
0.9730
0.9894
Keterangan
1 g/mL = 1 g/cm³
4.3 Hasil Pengukuran Distribusi Ketebalan Jerigen
Pengukuran distribusi ketebalan jerigen menggunakan alat Agro Top Wave
(lihat lampiran 2) dan diperoleh data ketebalan jerigen yang terdiri dari beberapa
sample pengujian. Untuk mengukur kekuatan jerigen dilakukan uji top load dan uji
tindih di laboratorium milik PT. Pacific Medan Industri dengan beberapa variasi
ketebalan sampai diperoleh kondisi terbaik dan terkuat dengan berat jerigen rata-rata
1100 gram. Dalam tabel 4.3 menunjukkan bahwa ketebalan jerigen tidak sama rata
dan sangat bervariasi, sehingga dimungkinkan adanya sisi yang lemah disaat diuji
tekan dengan uji tindih terutama sisi yang paling tipis yaitu 1,360 mm di titik
pengukuran No. 20 (lihat Gambar 3.2 s.d 3.4) . Sedangkan sisi-sisi lain ketebalannya
di atas 1,5 mm. Gambar 4.8 (a) menunjukkan jerigen terjadi lendutan pada titik
pengukuran nomor 15; 17; 21; dan 23. Titik ini merupakan titik dudukan terbawah
58
60. 59
yang menurut tabel 4.3 memiliki ketebalan berturut-turut adalah 1.415 mm, 1.790
mm, 2,175 mm, dan 1.780 mm. Pada kenyataannya ketebalan 2,175 mm masih
mengalami lendutan. Titik pengukuran 1, 4, 19, dan titik 20 ketebalannya rata-rata 1,5
mm, ini indikasi jerigen tidak kuat pada titik-titik tersebut.
4.4. Hasil Pengujian Top Load
Hasil pengujian top load diberikan pada Gambar 4.6 dan Gambar 4.7 dan
kondisi fisiknya dapat dilihat secara langsung, yang mana memperlihatkan perlakuan
berat beban yang berbeda dan jerigen mengalami lendutan di bagian-bagian atas,
muka dan belakang serta bagian sudut.
Tabel 4.3 Hasil Pengukuran Ketebalan Jerigen
1
2
3
4
5
6
7
8
Position
at the bottom at the top
side
side
No
Thickness, mm
1085.3 gr
1088.3 gr
1069.9 gr
1093.9 gr
1095 gr
1100 gr
1,468
1,550
1,424
1,555
1,486
1.418
1100 gr
1.540
1,915
2,100
1,745
2,275
1.540
1.640
1.690
1,820
2,005
1,630
1,890
1.848
1.750
1.816
1,476
1,520
1,515
1,500
1.450
1.434
1.434
2,000
1,775
1,700
2,035
2.045
2.300
2.155
1,770
1,750
1,665
1,770
1.954
2.100
2.010
1,630
1,720
1,690
1,700
1.884
1.898
1.890
2,250
1,850
1,930
1,825
2.105
2.055
2.055
1,502
9
1,550
1,300
1,410
1.574
1.422
1.574
1,995
2,130
2,020
2,150
2.105
2.055
2.160
1,930
2,010
2,070
1,840
1.870
1.616
1.816
12
13
14
at the right
side
10
11
1,785
1,985
1,790
2,005
2.015
1.998
1.962
2,465
2,950
2,485
2,765
2.795
2.620
2.950
2,420
2,735
2,470
2,480
2.235
2.230
2.280
1,690
1,730
1,415
1,765
1.684
1.782
1.582
2,015
2,010
1,840
1,850
2.055
1.890
1.768
17
1,735
1,945
1,790
1,770
1.456
1.468
1.480
1,735
1,965
1,915
1,950
2.125
2.250
2.060
18
a
th
lef
15
16
59
62. 61
(a)
(b)
Gambar 4.6. Hasil Pengujian Top Load (a). Jerigen Mengalami Lendutan di Sudut
bagian Atas (b). Jerigen Mengalami Lendutan di Tengah
Tabel 4.4 Ikhtisar Hasil Top Load Test
No. Top Load, kg
1
96
2
120
3
144
Hasil tes (Actual Test)
Dalam 15 menit JC mulai melengkung di bagian atas dan
bawah
Setelah top load tes JC kembali ke bentuk normal dalam 5
menit
Dalam 5 menit JC mulai melengkung di bagian atas dan bawah
Setelah top load tes JC kembali ke bentuk normal dalam 15
menit
Dalam 30 detik JC mulai melengkung di bagian atas dan
bawah
Setelah top load tes JC kembali ke bentuk normal dalam 30
menit
61
63. 62
Gambar 4.7. Hasil Uji Top Load saat Dibebaskan dari Beban Tekan
Gambar 4.5 memperlihatkan secara lengkap unit uji top load test, hasil
pengujian ini ditunjukkan lebih detil pada Gambar 4.6 yaitu sisi-sisi yang mengalami
lendutan. Dari Gambar 4.6 s.d 4.7 lokasi lendutan pada titik-titik pengukuran 2, 3,
dan titik 4. Titik pengukuran nomor 10, 19, dan 23 menyatakan bahwa lendutan
akibat beban adalah ke arah luar jerigen. Pada Gambar 4.6.b menunjukkan lendutan
terjadi ke arah dalam jerigen yaitu pada titik pengukuran 21, 22, dan 23 serta titiktitik 12, 13, dan titik 14.
62
64. 63
(a)
(b)
(c)
Gambar 4.8 Hasil Uji Tindih Langsung Jerigen 20 liter
a).Jerigen melendut pada dudukan, sisi atas dan sudut jerigen
b). Jerigen terjadi melengkung di bagian tengah
c). Jerigen lendutan disisi sudut badannya
4.5 Hasil Uji Tindih Langsung
Pada Gambar 4.8 menunjukkan lokasi bertanda lingkaran merah merupakan
daerah yang mudah melengkung disaat menerima beban 144 kg, dan bila tekanan
63
65. 64
dibiarkan dalam beberapa jam lendutan tersebut dapat bertambah besar, kondisi ini
dinyatakan sebagai gagal uji, tapi bila dapat bertahan dalam waktu lebih 1 hari maka
dinyatakan oleh tim R & D perusahaan ybs. sebagai lulus tes. Hasil tindih langsung
pada Gambar 4.8.(b) menunjukkan terjadi patah di tengah jerigen yaitu pada titik-titik
pengukuran Nomor 12, 13, 14, 21, 22, dan 23 yang ketebalannya berturut-turut
1.962mm, 2.950mm, 2.280mm, 1.912mm, 2.780mm, dan 2.030mm. Ketebalan di
titik-titik ini tidak berarti jerigen tidak kual melainkan ikut rusak akibat bagian yang
tipis didekat titik tersebut rusak. Pada Gambar 4.8.(c) menunjukkan terjadi lendutan
pada bagian sudut jerigen, karena ketebalan jerigen pada bagian sudut lebih tipis
dibandingkan bagian lainnya.
4.6 Analisis Hasil Experimen pada Uji Top load & Uji Tindih
Gambar 2.6 menunjukkan bahwa bentuk silinder material jelly yang
dihasilkan adalah bulat sesuai dengan bentuk die yang terpasang saat ini (Gambar
4.9). Bagian sudut jerigen merupakan titik terjauh dari pusat lingkaran silinder seperti
diillustrasikan pada Gambar 4.10 dan pada kenyataannya ketika jerigen dipotong
ditemui bagian sudut lebih tipis dari bagian lainnya. Dies yang terpasang saat ini
sesuai dengan Gambar 4.10 (a) yang mana jarak dari pusat lingkaran silinder die
ke
dinding jerigen berbeda besar ke arah sudut, sedangkan untuk Gambar 4.10 (b)
memiliki jarak yang hampir sama ke lingkaran terluar jerigen, kondisi ini
memungkinkan kerataan tebal hingga di bagian dinding jerigen.
64
66. 65
Gambar 4.9 Die dan Pin Berbentuk Bulat
Gambar 4.10 Dies Bulat dan Dies Berbentuk Persegi Empat
Pada uji top load dan uji tindih ada yang patahnya di sudut dan ada pula di bagian
tengah, illustrasi Gambar 4.10 memberikan salah satu solusi untuk menghindari
65
67. 66
lendutan jerigen pada sisi tersebut, dengan kata lain memodifikasi die dan pin sesuai
dengan bentuk lingkaran jerigen.
4.7 Simulasi Komputer
Simulasi komputer bertujuan untuk mengklarifikasi atau pemecahan masalahmasalah pada pembebanan top load. Tahapan awal adalah pembentukan jerigen
dengan program solid work 2004 yang di disain sedemikian rupa sehingga ukuran dan
bentuk serta ketebalannya sama pada setiap sisi jerigen. Setelah itu dilakukan
simulasi dengan software COSMOSXpress atau software MSC NASTRAN yang
terdiri dari pemasukan data sifat mekanik material, proses pemodelan beban,
memberi tumpuan (constrain), proses analisa dan menampilkan hasilnya, serta
memeriksa sisi yang menerima beban tertinggi dan lain-lain. Hasil yang diharapkan
adalah akan terlihat dengan jelas bagian-bagian konstruksi jerigen yang kokoh dan
yang lemah. Bagian yang paling besar menerima beban saat disimulasikan akan
berubah menjadi warna merah dan sekaligus menunjukkan sebaran tegangan yang
terjadi pada seluruh bagian jerigen, sedangkan yang menerima beban terkecil dari
bentuk konstruksi akan terlihat berwarna biru.
4.7.1 Pemodelan dengan Solid Work 2004
Model jerigen untuk simulasi ditunjukkan pada Gambar 4.11 yang didisain
seperti jerigen aslinya. Yang dilakukan dalam disain ini adalah menggambar dalam
66
68. 67
software solid work 2004 dengan dimensi yang diukur persis sama dengan jerigen
asli.
Gambar 4.11 Model Jerigen Dibuat dengan Solid Work 2004
Mula mula jerigen digambar dalam bentuk terbelah dua dan simetris supaya
dapat digambar pula bentuk dalam jerigen dalam keadaan kosong. Kemudian
disatukan kedua sisi simetris dengan menu mirror sehingga membentuk jerigen utuh.
Ukuran ketebalannya dapat diubah ubah dalam beberapa variasi sesuai dengan
kebutuhan, namun semua perubahan tetap dilakukan dengan software ini. Untuk
proses simulasi model jerigen tersebut di copy ke file software COSMOSXpress atau
MSC NASTRAN.
67
69. 68
4.7.2 Input data sifat mekanik bahan
Materials
Material name:
High Density Polyethilen
Description:
Material Source
Input
Material Model
Type
Linear Elastic Isotropic
Unit system:
SI
Property Name
Elastic modulus
Yield strength
Mass density
Value
MPa
Study Property
Mesh Information
Mesh Type
Mesher Used:
Automatic Transition:
Include Mesh Controls:
Smooth Surface:
Jacobian Check:
Element Size:
Tolerance:
Quality:
Number of elements:
Number of nodes:
Solid mesh
Standard
Off
Off
Off
4 Points
11.958 mm
0.59788 mm
High
25537
50884
68
70. 69
Solver Information
Quality:
Solver Type:
High
FFE
4.7.3 Pemodelan Beban
Pada bagian ini dipilih pembebanan di permukaan (on surface) yaitu bagian
atas jerigen yang bersentuhan langsung dengan jerigen lain. Gaya (Force) satu arah
diberikan sebesar 144 kg atau diubah ke bentuk F = m x g = 144 kg x 9,81 m/dt².
= 1412,64 Newton
Luas permukaan sentuh A = 21596,16mm² dikalkulasi oleh software ketika di pilih
area pembebanan. Dasar perhitungan tegangan yang diberikan adalah sebagai berikut:
σ=
F m × g 144kg × 9.81m / dt 2
=
=
= 0.065412 N mm 2 = 65412 N 2
m
A
A
21596.16mm 2
Gambar 4.12 Bagian Atas Jerigen (warna hijau) sebagai Area Pembebanan
69
71. 70
4.7.4 Memberi Tumpuan (Constrain)
Pemberian tumpuan (constrain) bahagian bawah jerigen dimaksudkan agar
tidak bergerak saat diberikan beban sehingga gaya dapat diterima penuh oleh seluruh
jerigen. Prosedur yang harus dilakukan adalah menampilkan sisi bawah jerigen
dengan menu rotate dan dimetrik lalu memilih permukaan sentuh bagian bawah
jerigen, dan kemudian dikembalikan ke tampilan isometric.
Load Information
Restraint1 <Analisa
Jerigen>
Description:
Load <Analisa
Jerigen>
Description:
Restraint
on 1 Face(s) immovable (no translation).
Load
on 1 Face(s) with Pressure 65412 N/m^2
along direction normal to selected face
70
72. 71
Tumpuan
Gambar 4. 13 Bagian bawah jerigen sebagai tumpuan (constrain)
4.7.5 Proses Analisa dan Menampilkan Hasil Analisa
Dalam proses ini dipilih menu displacement & stresses, dan software akan
menganalisa secara keseluruhan dan bila analisa berhasil tidak tampil fatal error
maka akan ditampilkan hasil analisa. Untuk penganalisaan dipilih bentuk tampilan
deformate & contour data yang dapat menampilkan total translasi sehingga terlihat
daerah lendutan maksimum serta sebaran tegangan yang diterima jerigen.
Stress Results
Name Type
Plot1
VON:
von
Mises
stress
Min
Location
Max
Location
(0.0867245
(-0.01595
m,
m,
2.25529e+007
1.14003
-0.0403912
N/m^2
N/m^2 0.00737474
m,
m,
-0.19325
0.182 m)
m)
71
73. 72
Pada Gambar 4.14 ditunjukkan sebaran tegangan yang diterima oleh seluruh bahagian
jerigen, area yang berwarna merah menunjukkan bagian jerigen yang menerima
beban terbesar yaitu sebesar 2.55e007 N/m² (= 25.5 Mpa) yaitu pada gagang jerigen
bagian belakang.
Gambar 4. 14 Sebaran tegangan saat pemberian beban tekanan
Pada umumnya tegangan terbesar yang dialami oleh jerigen adalah di bagian
atas yang bersentuhan langsung dengan beban jerigen dari atasnya. Dari Gambar 4.
14 nampak bahwa konstruksi jerigen bahagian atas kurang sempurna dan tidak dapat
mendistribusikan beban secara merata sehingga bagian atas sisi belakang tidak kokoh.
Sementara itu sisi yang paling sedikit menerima beban adalah area yang berwarna
biru yaitu sebesar 1.879e005 N/m² (= 0.187900 Mpa). Area berwarna hijau muda
menunjukkan area yang mulai terdeformasi dengan beban sebesar 0.563e006 N/m² (=
72
74. 73
0.563 Mpa), tidak terlihat adanya lendutan sisi tengah jerigen ataupun sisi paling
bawah, semua ini disebabkan pada disain ini tebal jerigen diatur merata pada seluruh
badan jerigen yaitu: 3,00 mm. Dan seandainya jerigen dibuat terlalu tebal maka
dengan beban yang sama tidak akan menyebabkan jerigen terjadi lendutan.
4.7.6 Hasil Analisa COSMOSXpress
Hasil analisa COSMOSXpress berdasarkan pada analisa linear static dan
dengan mengasumsikan material isotropic.
1) Sifat material linear sesuai dengan hukum Hooke
2) Induksi perubahan bentuk (displacement) secara keseluruhan sangat kecil dan
ternyata pembebanan tidak mengubah ketegaran jerigen karena jerigen kembali ke
bentuk awal saat pelepasan beban.
3) Beban diberikan sangat pelan dengan tujuan untuk mencegah efek dinamis. Apa
yang dipresentasikan dari laporan ini hendaknya tidak dijadikan dasar
pertimbangan untuk penjualan. Gunakan informasi ini sebagai penghubung antara
data eksperimental dengan hasil pengalaman ketika praktek. Dianjurkan
pengujian di lapangan untuk pengesahan disain akhir. Software COSMOSXpress
menghemat waktu untuk pemasaran dengan tidak mengabaikan tes lapangan.
4. 8 Simulasi Komputer pada Beberapa Variasi Komposisi Material
Simulasi dengan menggunakan software MSC NASTRAN terhadap beberapa
73
75. 74
variasi komposisi menunjukkan tidak ada pengaruh pada pemberian beban yang sama
yaitu 1412,64 N (= 144kg).
Gambar 4.15 Distibusi Translasi Total pada Jerigen 20 L Komposisi I
Hasil simulasi untuk komposisi I diberikan pada Gambar 4.15, yang mana
ketika dikenai beban tersebut menunjukkan belum ada lendutan apapun pada jerigen,
kemudian dicoba dengan beban 2 x 1412,64 N = 2825,28 N maka dapatlah dilihat
lendutan terjadi di bagaian tangkai belakang jerigen dengan total translasi 18,85.
Kemudian dilakukan simulasi untuk bahan komposisi II diperoleh hasil seperti
Gambar 4.16, yang mana menunjukkan belum terjadi lendutan, dan hanya
memberikan indikasi lokasi konsenterasi beban solid Von Misses sebesar 8,915 N/m²
74
76. 75
di bagian belakang tangkai. Kondisi ini masih dinyatakan aman untuk beban
1412,64N.
Gambar 4.16 Distibusi Tegangan Von Misses padaJerigen 20 L Komposisi II
75
77. 76
Gambar 4.17 Distribusi Tegangan Von Misses pada Jerigen 20 L Komposisi III
Ketika simulasi dilakukan untuk bahan komposisi III dihasilkan bahwa untuk
beban 1412,64 N masih belum terjadi lendutan dengan solid Von Misses sama
dengan untuk komposisi haipet 3,9%.
Dari keempat simulasi di atas menunjukkan bahwa semua komposisi masih
aman menahan beban 1412,65 N. Berdasarkan simulasi ditemui indikasi bahwa
peningkatan kadar haipet cenderung menurunkan nilai tegangan solid Von Misses
berturut-turut dari komposisi II ke komposisi IV adalah 8,915 N/m²; 8,915 N/m² dan
8,768 N/m².
76
78. 77
Gambar 4.18. Distibusi Tegangan Von Misses pada Jerigen 20 L Komposisi IV
4.9 Simulasi Komputer Ketika Ketebalan Jerigen diubah
Simulasi komputer dilakukan dengan menggunakan model jerigen dengan
memvariasikan ketebalan dinding berdasarkan pendekatan nilai hasil pengukuran alat
Agro Top Wave. Sedangkan pemodelan dan besar gaya tekan dilakukan sama dengan
uji Top Load.
77
79. 78
4.9.1 Hasil Simulasi Jerigen Ketebalan 2 mm
Distribusi tegangan pada simulasi ini juga nampak tidak sama setiap sisi
jerigen, namun lokasi konsentrasi tegangan yang terbesar masih sama dengan
simulasi untuk ketebalan yang lain. Dengan beban tekanan 1412,64 N menunjukkan
jerigen memberi reaksi tegangan maksimum sebesar 8,0836 N/m² yang ditinjau pada
elemen 24204 dengan ketebalan 2 mm (perhatikan Gambar 4.19 & 4. 20).
Gambar 4.19. Distribusi Tegangan Von Misses Maksimum Sebesar 8,0836
M.Pa, ketebalan dinding 2 mm haipet 0,9%
Menurut data pada tabel 4.1 tegangan maksimum untuk material komposisi I
26,50 N/m², maka untuk tegangan sebesar 8,0836 N/m² pada elemen 24204 masih
cukup aman menahan beban. Tegangan 8,0836 N/m² menurut grafik Gambar 4.1
masih pada garis linear dan belum memasuki daerah kritis.
78
80. 79
Gambar 4.20. Distribusi Tegangan Von Misses Sebesar 8,0836 MPa Pada Elemen
24204 Ketebalan Dindingnya 2 mm Komposisi I
4.9.2 Hasil Simulasi Jerigen Ketebalan 1.75 mm
Ketika jerigen disimulasikan pada ketebalan 1,75 mm dihasilkan data sesuai
Gambar 4. 21 s.d 4. 27 menunjukkan distribusi tegangan dari seluruh sisi jerigen
ketika diberikan beban sebesar 1412,64 N. Tegangan Von Misses maksimum terjadi
di belakang tangkai terutama bagian sudut atas sebesar 9,66 N/m², bila diberikan
beban lebih besar lagi akan terjadi lendutan di bagian ini, namun karena masih digaris
linear menurut grafik 4.1 akan mampu kembali ke kondisi awal saat beban
dilepaskan.
79
82. 81
Gambar 4.23 Pandangan Samping Kiri Distribusi Tegangan Von Mises Ketebalan
Dinding 1.75 mm Komposisi I
81
83. 82
Gambar 4.24. Pandangan Depan Distribusi Tegangan Von Mises Ketebalan Dinding
1.75 mm Komposisi I
Gambar 4.25 Pandangan Belakang Distribusi Tegangan Von Misess Ketebalan
Dinding 1.75 mm Komposisi I
Gambar 4.26 Pandangan Atas Distribusi Tegangan Von Mises Ketebalan Dinding
82
84. 83
1.75 mm Komposisi I
Gambar 4.27 Pandangan Bawah Distribusi Tegangan Von Mises Ketebalan Dinding
1.75mm Komposisi I
Pada bagian bawah/ dudukan jerigen nampak satu sisi menerima beban lebih besar
dari sisi lain (dalam Gambar 4.27 berwarna hijau daun pisang), jadi dapat dikatakan
beban tidak seimbang kelihatan dalam simulasi ini, sehingga dimungkinkan untuk
pembebanan yang lama akan menjadi penyebab kegagalan terhadap jerigen bila tidak
dilebihkan ketebalan disisi tersebut. Secara keseluruhan efek pembebanan belum
menyebabkan jerigen berubah bentuk untuk ketebalan 1,75 mm.
4.9.3 Simulasi untuk ketebalan 1,5 mm material haipet 0,9%
Ketebalan jerigen diturunkan lagi menjadi 1,5 mm, kemudian dilakukan
83
85. 84
simulasi dengan memberikan beban tekan 1412,64 N dihasilkan total translasi atau
lendutan total sebesar 2,583 mm. Dapat dikatakan bahwa jerigen mengalami
perubahan bentuk akibat beban. Ditinjau dari segi ketebalannya dibandingkan dengan
sampel uji ASTM D 638 type IV yang tebal rata-ratanya 1,85 mm masih
menghasilkan grafik linear (Gambar 4.1), dan belum memasuki daerah kritis dan
plastis. Akan tetapi untuk jerigen yang tebalnya 1,5 mm kecenderungannya tidak
akan mampu bertahan lama karena terjadi lendutan saat dibebani sebagaimana yang
diperlihatkan pada Gambar 4.28 s.d 4.33 menunjukkan jerigen mengalami lendutan
ke segala arah.
Gambar 4.28 Pandangan Atas Distribusi Lendutan Ketebalan Jerigen 1.5 mm,
Komposisi I
Pada Gambar 4. 28 menunjukkan jerigen berubah bentuk dan konsenterasi tegangan
terbesar juga terletak disisi belakang tangkai (dalam Gambar berwarna merah). Pada
Gambar 4. 29 dudukan jerigen kelihatan masih kokoh, ini disebabkan bagian ini
84
86. 85
ditahan oleh perlawanan gaya dari bawah akibat konstrain sehingga tidak terjadi
lendutan. Akan lain keadaannya bila jerigen tidak di tumpu dibawah.
Gambar 4.29 Pandangan Bawah Distribusi Lendutan Ketebalan Jerigen 1.5 mm,
Komposisi I
85
87. 86
Gambar 4.30 Pandangan Samping Kiri Distribusi Lendutan Ketebalan Jerigen 1.5
mm, Komposisi I
Gambar 4.30 menunjukkan sisi belakang terjadi melengkung sehingga kelihatan lebih
rendah dari sisi depan. Efeknya
dapat
menyebabkan
kegagalan menahan
beban (patah) untuk jangka waktu pembebanan yang lama.
Gambar 4.31 Pandangan Samping Kanan Distribusi Lendutan Ketebalan Jerigen 1.5
mm, Komposisi I
86
88. 87
Gambar 4.32 Pandangan Depan Distribusi Lendutan Ketebalan Jerigen 1.5 mm,
Komposisi I
Gambar 4.33 Pandangan Belakang Distribusi Lendutan Ketebalan Jerigen 1.5 mm
Komposisi I
4.9.4 Simulasi untuk ketebalan 1,5 mm komposisi 3,9% Haipet
Selanjutnya dilakukan simulasi terhadap material dengan komposisi II dengan
87
89. 88
ketebalan jerigen tetap 1,5 mm dan gaya 1412,64 N.
V1
L1
C1
2.583
2.422
2.26
2.099
1.938
1.776
1.615
1.453
1.292
1.13
0.969
0.807
0.646
0.484
Y
X
Z
Output Set: MSC/NASTRAN Case 1
Deformed(2.583): Total Translation
Contour: Total Translation
0.323
0.161
0.
Gambar 4.34 Pandangan Atas Distribusi Lendutan ketebalan jerigen 1.5 mm
Komposisi II
Hasilnya menunjukkan total translasinya juga sebesar 2,583 mm (perhatikan Gambar
4.34 dan 4.35). Dengan demikian jerigen dengan ketebalan 1,5 mm tidak aman, dan
tidak mampu menahan beban sebesar 144 kg dan akan menyulitkan ketika disusun
dalam kontener karena ukuran total saat disusun akan bertambah lebar,akibatnya sulit
menutup pintu kontener sehingga para pekerja mungkin akan melakukan penutupan
secara paksa. Bila hal ini terjadi mungkin saja jerigen pecah karena penekanan secara
paksa ini tidak terukur besarnya gaya yang diterima jerigen bahkan dapat mencapai
beberapa kali lipat dari gaya 1412,64 Newton. Dalam pengamatan peneliti pernah
menjumpai perlakuan penekanan secara paksa.
88
90. 89
V1
L1
C1
2.583
2.422
2.26
2.099
1.938
1.776
1.615
1.453
1.292
1.13
0.969
0.807
0.646
0.484
Z
0.323
Y
X
Output Set: MSC/NASTRAN Case 1
Deformed(2.583): Total Translation
Contour: Total Translation
0.161
0.
Gambar 4.35 Pandangan Bawah Distribusi Lendutan Ketebalan Jerigen 1.5 mm
Komposisi II
4.10 Perbandingan Hasil Eksperimen dengan Simulasi
Sebaran ketebalan jerigen dari hasil pengukuran langsung pada 37 titik
pengukuran menunjukkan bahwa ketebalan jerigen tidak merata, ini berarti bahwa
kekuatan juga tidak merata di setiap titik. Simulasi komputer menggunakan software
solid work 2004 dan software COSMOSXpress telah dapat membantu menunjukkan
segi-segi lemah dari konstruksi jerigen terutama di bagian tangkai belakang karena
menerima beban tidak merata. Pengujian top load menunjukkan sisi lemah berada
pada sudut jerigen, bagian atas, dan bagian dudukan jerigen. Nampak beda antara
hasil simulasi dengan hasil uji top load. Perbedaan ini dapat dijelaskan bahwa sebaran
ketebalan melalui software adalah merata sedangkan jerigen yang diuji dengan top
89
91. 90
load adalah hasil produksi pabrik dimana sebaran ketebalannya tidak merata. Hasil
simulasi menunjukkan bahwa untuk pembebanan normal, lendutan tidak terjadi pada
bagian atas dari jerigen. Hasil pengujian tarik dan tegangan Von Misses untuk
ketebalan jerigen 2 mm menunjukkan bahwa beban sebesar 144 kg (1412,64 N)
masih mampu ditahan oleh jerigen (perhatikan tabel 4.5).
Tabel 4.4 Perbandingan Hasil Pengujian dan Simulasi untuk ketebalan jerigen 2mm
Komposisi
σmax
Solid Von Mises
Faktor Keamanan
1
26,50
9,425
2,812
2
26,90
8,915
3,017
3
27,09
8,915
3,039
4
26,69
8,768
3,044
Distribusi tegangan Von Misses untuk komposisi material yang berbeda
menunjukkan bahwa konsenterasi tegangan terbesar terjadi di lokasi yang sama, dari
kondisi ini dapat disimpulkan bahwa perbedaan komposisi material penguat tidak
mempengaruhi sebaran dari tegangan maupun lokasi lendutan yang terjadi yaitu disisi
tangkai belakang, untuk ini dapat digaris bawahi bahwa konstruksi atas jerigen perlu
diperbaiki supaya terjadi beban simetris. Maka selanjutnya dalam hal perbandingan
hasil uji simulasi cukup diwakili oleh satu komposisi material khususnya material
yang telah dipilih yaitu untuk komposisi haipet 3,9%.
Hasil uji top load Gambar 4.6 menunjukkan kesamaan dengan hasil Gambar
90
92. 91
4.19 dan dari Gambar 4.7 dibandingkan dengan hasil simulasi Gambar 4.32 dapat
disimpulkan bahwa hasil simulasi telah mendekati kenyataan aktual di lapangan,
dengan demikian simulasi telah benar. Gambar 4.36 menunjukkan jerigen yang rusak
karena lendutan pada sisi samping jerigen, dari hasil pengamatan kejadian ini
disebabkan karena pada waktu pengujian pada uji tindih langsung ada ketidak
simetrisan peletakan beban jerigen antara satu tingkat dengan tingkat yang lain hal ini
menyebabkan terjadinya ketidak seimbangan beban yang menyebabkan terjadinya
momen sehingga gaya pada sisi yang bending jauh lebih besar dari pada sisi lain.
Lebih kritis lagi bila tebal jerigen 1,5 mm. Hasil uji tindih langsung Gambar 4.7 dan
hasil simulasi Gambar 4.33 menunjukkan kesamaan bentuk dimana akibat
pembebanan terjadi lendutan namun dari segi kekuatan bahan tegangan yang terjadi
masih dibawah tegangan hasil uji tarik.
Gambar 4.36 Hasil Pengujian Top Load dan Simulasi
91
93. 92
Dari hasil pengujian langsung dan simulasi diketahui bahwa kerusakan tidak
terjadi pada satu sisi jika ketebalan jerigen lebih besar dari 1,5 mm dan konsenterasi
beban diberikan seimbang atau disain bagian atas jerigen diubah sehingga
konsenterasi beban menjadi seimbang. Pengubahan komposisi penguat berpengaruh
terhadap kekuatan tarik bahan dasar pembentuk jerigen, namun tidak besar
pengaruhnya terhadap kekuatan jerigen. Secara keseluruhan diketahui hasil pengujian
dengan mengubah komposisi antara penguat dan bahan dasar tidak berpengaruh
secara signifikan bila bahan dipilih dengan komposisi 3,9%.
92
94. BAB 5
KESIMPULAN
Dari penelitian yang telah dilakukan, dapat diperoleh beberapa hasil yang
merupakan jawaban dari tujuan penelitian ini.
5.1 Kesimpulan
1. Produksi jerigen akan lebih baik jika seleksi bahan baku lebih ketat dan proses
produksinya distandarkan supaya dihasilkan produk yang berkualitas, wlaupun
menggunakan bahan recycled 30%.
2. Komposisi material terbaik berdasarkan hasil uji adalah komposisi dengan
penambahan haipet 3,9%, namun belum menjamin kuat bila sebaran ketebalannya
tidak mencapai 1.75 mm agar dapat menahan beban 1412,64 N tanpa terjadi
perubahan bentuk.
3. Bentuk die mesin mold sebaiknya dibuat persegi empat mengikuti bentuk jerigen
untuk mengantisipasi penipisan dibagian sudut.
4. Disain konstruksi bagian atas jerigen tidak memenuhi standar teknik, karena tidak
dapat menahan beban secara simetris dan konsenterasi beban berat disisi belakang
tangkai, hal ini dapat menyebabkan kemiringan disaat di susun berlapis-lapis.
5. Jerigen dengan ketebalan 1.5 mm akan mengalami translasi total sebesar 2,583
bila dibebani 1412,64 N (=144 kg), dan diperkirakan tidak tahan dibebani dalam
waktu yang lama.
95. 5.2 Saran-Saran
1. Bentuk die yang terpasang saat ini bentuknya bulat dan berbeda dengan bentuk
jerigen yang dibuat sehingga disaat proses blowing mengalami pengembangan
yang lebih besar dibagian sudut badan jerigen. Dianjurkan menggantikan die dari
bentuk bulat ke bentuk empat persegi panjang sesuai dengan bentuk badan
jerigen.
2. Membuat lekukan juga dapat memperkuat jerigen terutama bila lekukan yang
dibuat memenuhi standar disain konstruksi untuk penguatan di lokasi yang
diinginkan.
3. Konstruksi jerigen 20 liter ini masih memiliki kekurangan dibagian atas, untuk itu
perlu perbaikan disain supaya beban yang diterima oleh jerigen di permukaan atas
menjadi seimbang dan dapat menghindari terjadinya bending.
96. DAFTAR PUSTAKA
1. B.H. Amstead,1989, Teknologi Mekanik 2, Erlangga, Jakarta.
2. Basuki R. Suratno, 2003, Polimer and Composite Material, Seminar Dosen Tamu
pada Magister T. Mesin USU, Sentra Teknologi Polimer, Serpong
3. Dieter, G, E., 1986, Mechanical Metallurgy, Third Edition, McGraw-Hill, New
York
4. Dominic V Rosato & Donald V Rosato, 2004, Reinforced Plastics Handbook,
Third Edition, Hardbound. ISBN:1 -85617 -450-6
5. Dominick Rosato, 1997, Plastics Processing Data Handbook, Ed.2, Chapman &
Hall, London.
6. John A. Schey, 2000, Introduction To Manufacturing Processes, Third Edition,
McGraw-Hill, New York
7. PK-90CTSI Accumulative High Speed Pencetakan tiup Machine For PE Material,
User’s Manual Parker Plastic Machinery Co., LTD
8. Punmia B.C, Ashok Kumar Jain, Arun Kumar Jain, 2002, Mechanics Of
Materials ,Laxmi Publications (P) LTD
9. Shigley, J,E 1989, Mechanical Engineering Design, Fifth Edition, McGraw-Hill,
New York
10. Sriati Djaprie,1985, Teknologi Mekanik, Edisi Ketujuh Versi SI, Penerbit
Erlangga, Jakarta
11. Sudirman, 1994, Pengaruh Radiasi Neutron Cepat Terhadap Sifat Fisik dan
Mekanik Polyetilen dan Polistirena, Master Theses. ITB Central Library.
12. The International Magazine for Users of Additives, Plastics Additives &
Compounding- World Buyers’ Guide 2006, Published by Elsevier
105. Lampiran 9
9. Foto-foto saat Pengujian di Sentra Poimer Serpong
1. Mesin Crusher & sample setelah di crusher
2. Spesimen disimpan minimal 40 jam dalam conditioner room dengan
kelembaban 50% dan suhu 23 °C
Conditioner
Mesin pencetak lembaran plastik
106. 3. Gambar Sample ASTM D 638 IV, dibuat 4 macam komposisi
4. Spesimen sedang diuji dengan mesin AGS-10kNG Shimadzu
Pemasangan Spesimen
Spesimen saat diuji
