5

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Pengertian dan Jenis Kaleng

Kaleng adalah lembaran baja yang dilapis timah. Namun kata ini lebih sering

digunakan untuk wadah yang terbuat dari baja berlapis timah, digunakan untuk

mengemas berbagai makanan maupun produk lain. Dinding-dalam kaleng

makanan kadang-kadang dilapis lagi dengan email terutama apabila makanan

yang dikemasnya itu bersifat asam, atau peka terhadap timah maupun besi. Kata

kaleng oleh awam diartikan sebagai wadah yang terbuat dari logam, sehingga

tercakup disini wadah alumunium. Kata inggris canned food sering kita

terjemahkan sebagai makanan kaleng, meskipun dalam pengertian canned ini bisa

digunakan wadah yang terbuat dari kaca, plastik, alumunium.

(https://id.wikipedia.org/wiki/Kaleng)

Kebanyakan makanan dan minuman kaleng memang menggunakan lembaran

baja bersalutkan timah sebagai wadahnya. Timah relatif tidak bersifat racun, dan

salutan ini tampak menarik karena berkilat dan tahan terhadap karat. Cara

pelapisan bermacam-macam: pelapisan secara listrik (timah diendapkan dengan

cara elektrolisis), pencelupan lembaran baja ke dalam timah cair, pencelupan ke

dalam larutan garam timah (garam stanat-asetat; timah yang berbentuk karena

reduksi stanat oleh besi akan menempel pada permukaaan lempeng baja itu).

Kaleng timah (tin can) merupakan pengembangan dari penemuan Nicolas

Appert pada dasawarsa 1800-an. Produk ini dipatenkan oleh seorang

berkebangsaan Inggris, Peter Durand pada 1810. Berkat penemuan produksi

massal, pada akhir abad ke-19, kaleng timah menjadi standar produk konsumen.

Timah dipilih karena relatif tidak beracun dan menambah daya tarik kemasan

karena berkilat dan tahan karat.

Dulu kaleng ditutup dengan mematri satu demi satu, sekarang penyegelan

dilakukan dengan mesin. Dalam tahun 1963 dipatenkan kaleng dengan tutup yang

dapat dibuka dengan menarik bagian yang menonjol. Kaleng yang diproduksikan

6

setelah sekitar tahun 1960 lebih tipis dan ringan, umumnya dibuat dari

alumunium.

2.2 Beberapa Jenis Kaleng

1. Kaleng Plat Timah

Gambar 2.1 Kaleng Plat Timah

(Sumber: Wikipedia)

Plat timah atau tin plate adalah lembaran atau gulungan baja berkarbon

rendah dengan ketebalan 0,15 – 0,5 mm. Kandungan timah putih pada kaleng

timah berkisar antara 1,0 – 1,25% dari berat kaleng. Kandunga timah putih ini

biasanya dinyatakan dengan TP yang diikuti dengan angka yang menunjukkan

banyaknya timah putih, misalnya pada TP25 mengandung timah putih sebanyak

2,8 g/m, TP26 = 5,6 g/m, TP70 = 8,4 g/m

2. Kaleng Baja Bebas Timah

Gambar 2.2 Kaleng Bebas Timah

(Sumber: Wikipedia)

Kaleng bebas timah (tin-free-steel=TFS) adalah lembaran baja yang tidak

dilapisi timah. Jenis TFS yang paling banyak digunakan untuk pengalengan

7

makanan adalah jenis Tin Free Steel Chrome Type (TFS-CT), yaitu lembaran baja

yang dilapisi kromium secara elektris, sehingga terbentuk chromium oksida di

seluruh permukaannya. Jenis ini memiliki beberapa keunggulan, yaitu harganya

murah karena tidak memakai timah putih, dan daya adhesi terhadap bahan organik

baik. Tetapi kelemahannya peluang untuk berkarat lebih tinggi, sehingga harus

diberi lapisan pada kedua belah permukaanya.

3. Kaleng Alumunium

Gambar 2.3 Kaleng Alumunium Timah

(Sumber: Wikipedia)

Alumunium memiliki beberapa keunggulan yaitu lebih ringan, mudah

dibentuk, thermal konduktifitasnya bagus, dan dapat didaur ulangkan. Tetapi

kurang baik daya kekakuannya(rigidity) serta harga persatuannya relatif lebih

mahal, mudah karatan dan karenanya harus diberi lapisan tambahan. Disamping

itu jenis kaleng tersebut tidak dapat disolder atau dilas tetapi kaleng tersebut dapat

digunakan untuk jenis kaleng two-pieces cans.

2.2.1 Sejarah Kaleng

Proses pengalengan konon diciptakan oleh seorang warga negara Perancis,

Philippe de Girard; idenya kemudian disampaikan kepada seorang pedagang

Inggris bernama Peter Durand, yang diminta sebagai agen untuk mematenkan ide

Girard di tahun 1810. Konsep pengalengan didasari pada eksperimen

penyimpanan makanan dalam kontainer kaca, yang dilakukan setahun sebelumnya

oleh penemu asal Perancis, Nicholas Appert. Peter Durand tidak berkecimpung

dalam pengalengan makanan, tetapi pada tahun 1812 paten Girard dijual kepada

dua warga negara Inggris, Bryan Donkin dan John Hall, yang memperbaiki proses

8

serta produk pengalengan, dan menciptakan pabrik pengalengan komersil pertama

di Jalan Southwark Park, London. Di tahun 1813, mereka sudah menciptakan

produk makanan kalengan pertama untuk Angkatan Laut Inggris.

(https://id.wikipedia.org/wiki/Kaleng).

Kaleng awalnya disegel dengan proses solder, dengan bahan solder kaleng

dan timbal, yang sayangnya dapat berujung pada keracunan timbal. Misalnya,

dalam ekspedisi Antartika tahun 1845 oleh Sir John Franklin, para anggota kru

mengalami keracunan timbal berat, yang diperkirakan berasal dari makanan

kalengan yang disegel dengan timbal. Riset terbaru menunjukkan bahwa

keracunan timbal itu lebih mungkin disebabkan oleh sistem pipa air di kedua

kapal yang mereka gunakan.

Di Amerika Serikat, pada tahun 1901, American Can Company dibangun.

Pada waktu itu, perusahaan ini memproduksi 90% kaleng Amerika Serikat.

2.3 Pengertian Alat Press Kaleng

Pengertian mesin press adalah sebuah alat yang dibuat untuk memampatkan

atau menekan sebuah benda dengan memanfaatkan gaya tekan dari sumber

penggerak atau sumber tenaga. Sumber tenaganya bisa berasal dari mesin

hidrolik, tenaga manusia, motor listrik, motor bakar dan lain lain. Secara umum,

mesin press dapat diklasifikasikan berdasarkan penggerak utamanya, yaitu :

Mesin Press Hidrolik dan Mesin Press Mekanik. Untuk keterangannya akan

dijelaskan seperti berikut ini:

2.3.1 Cara Pengepressan Kaleng Minuman Secara Manual

Berikut ini akan dibahas tentang cara pengepressan kaleng minuman secara

manual dan mesin pengepres kaleng minuman yang telah dibuat sebelumnaya.

Cara manual pada proses pengepressan kaleng minuman sangat sederhana,

sebagian besar hanya menggunakan tenaga manusia dengan cara menginjaknya.

Berbagai pembaruan pada mesin pengepress kaleng minuman telah

dilakukan,dengan cara menambahkan berbagai komponen yang masing-masing

memiliki kegunaan yang berperan penuh dalam mewujudkan proses pengepressan

yang maksimal. Serta memperhitungkan faktor keselamatan kerja operator.

9

Gambar 2.4 Proses Pengepressan Secara Manual

(Sumber: Pengepul kaleng)

Gambar di atas ialah cara pengepressan kaleng minuman secara manual. Proses

pengepressan ini sangatlah sederhana yaitu dengan menginjaknya. Selain

membutuhkan waktu yang lama, faktor keselamatan kerja juga tidak di

pertimbangkan.

2.3.2 Mesin Press Menggunakan Tenaga Hydraulic

Alat ini sebagai penggeraknya adalah hydraulic , alat ini bekerja atas dasar

kerja dari hukum paskal. Prinsip kerjanya adalah dengan cara mengalirkan dengan

pompa cairan hydraulic ke dalam piston kerja. Lebih jelasnya berikut ini contoh

mesin press yang menggunakan tenaga hydraulic.

Gambar 2.5 Mesin Press Hidrolik

(Sumber: Google)

10

2.3.3 Mesin Press Menggunakan Tenaga Mekanik

Secara fungsi memang sama yakni sama-sama menghasilkan alat press ,

hanya saja bedanya, pada alat yang manual ini digerakkan dengan menggunakan

tenaga mekanik, berikut ini contohnya :

Mesin Press Mekanik Menggunakan Tenaga Manusia

Gambar 2.6 Mesin Press Mekanik

(Sumber: Pengepul kaleng besar)

Mesin Press Mekanik dengan mekanisme Sliding Press

Gambar 2.7 Mesin Pengepres Kaleng Minuman Dengan Mekanisme Sliding Press

dan Hasil Pengepressan

(Sumber : Mahasiswa ITATS)

11

Gambar di atas adalah rancangan mesin pengepres kaleng minuman dengan

mekanisme Sliding Press. tergolong dimensi alat yang cukup besar. Karena masih

menggunakan rantai, rodagigi, dan gearbox untuk menurunkan jumlah putaran

yang dibutuhkan. Proses loadingnya pun masih cukup rumit karena stopper untuk

kaleng masih menggunakan mekanisme lain atau dengan kata lain dalam dua

proses tidak dapat dilakukan dengan satu mekanisme saja dan juga hasil

pengepresan kaleng minuman bekas tersebut masih kurang tipis. Sehingga

diperlukan beberapa pembaruan pada mesin ini.

Mesin Press Mekanik Menggunakan Motor Listrik dan Gearbox

Gambar 2.8 Mesin Press Mekanik Menggunakan Motor Listrik dan Gearbox

(Sumber: Google)

Gambar di atas ialah rancangan mesin pengepres kaleng minuman dengan

mekanisme Motor Listrik dan Gearbox pada mesin ini memiliki kelemahan pada

pemukulnya karena tidak ada bushing yang berguna sebagai pengarah agar tidak

menimbulkan gerakan ke atas atau ke bawah. Selain itu tidak adanya hopper

untuk proses loadingnya, sehingga harus diletakkan satu per satu sehingga

memakan waktu dan tenaga kerja.

Mesin press selain digunakan untuk mengepress material juga digunakan

untuk mengepress material agar volumenya berkurang, juga sering digunakan

untuk mengeluarkan cairan yang ada didalam produk agrikultur seperti misalnya

mesin press minyak zaitun, mesin press kelapa sawit dll.

12

2.4 Aspek Quality Control (Pengendalian Mutu/Kualitas)

2.4.1 Sejarah Quality Control

Sejarah Quality Control setelah Perang Dunia II ( 1939-1945) pada saat

kekalahan Jepang atas Amerika :

Tahun 1945, Jepang mengalami kekelahan perang dengan Amerika.

Penyebabnya adalah Amerika negara yang besar dan mempunyai kemampuan

yang lebih dibandingkan dengan Jepang, demikian juga untuk kualitas peralatan

perangnya, amerika menghasilkan peralatan yang kualitasnya baik. Deming, W.

Edwards (1900-1993), orang statistik dan tenaga ahli manajemen berkualitas yang

bertindak sebagai seorang guru, penasehat, dan konsultan bagi sejumlah korporasi

penting, para pemimpin bisnis, dan tenaga ahli pengendalian mutu. Deming

revitalize dibantu ekonom Jepang yang mengikuti Perang Dunia II ( 1939-1945)

dan mengadakan revolusi praktek bisnis dari banyak perusahaan di (dalam)

Amerika Serikat sepanjang 1980s Tahun 1950, Pada perang Amerika dengan

Korea Utara, Jepang menjadi basis militer Amerika terutama untuk memperbaiki

peralatan tempur Amerika, disinilah awalnya Jepang kemudian belajar mengenai

Quality Control. Tahun 1954, E. Deming ( Seorang Ilmuan dari Amerika )

diundang datang ke Jepang untuk memberi kuliah mengenai Quality Control.

Tahun 1960, Jepang mulai mengadopsi dan menerapkan Quality Control pada

industri – industrinya. (sumber: http://books.google.com.ph/book/pengertian-

quality-control.pdf ).

2.4.2 Definisi Kualitas

Secara umum dapat diartikan sebagai sesuatu yang berhubungan dengan

satu atau lebih karakteristik yang terdapat didalam suatu barang atau jasa tertentu.

Karakteristik kualitas terbagi menjadi tiga tipe yaitu phisical (contoh

panjang, berat), sensory (contoh, rasa, warna) dan time orientation (contoh,

durability, yaitu seberapa lama produk itu dipakai. Delapan dimensi dari kualitas

adalah performance, reliability, durability, serviceability, aesthetics, features,

perceived quality, dan conformance standart.

13

Kualitas dapat dibagi kedalam dua katagori yaitu kualitas produk dan

kualitas proses. Tingkat kualitas dari suatu disain produk akan berbeda-beda

disesuaikan dengan segment pasar yang ingin dicapai, tujuanya adalah untuk

memfokuskan pada permintaan konsumen (costumer requirements). Sementara

kualitas proses tujuanya adalah agar perusahaan dapat menghasilkan proses

produk dan jasa yang sempurna (error-free products) melalui penerapan total

quality management.

2.4.3 Pengertian Quality Control

Pengendalian mutu (Quality Control), atau QC untuk akronimnya, adalah

suatu proses yang pada intinya adalah menjadikan entitas sebagai peninjau

kualitas dari semua faktor yang terlibat dalam kegiatan produksi. Terdapat tiga

aspek yang ditekankan pada pendekatan ini, yaitu:

Unsur-unsur seperti kontrol, manajemen pekerjaan, proses-proses yang

terdefinisi dan telah terkelola dengan baik, kriteria integritas dan kinerja, dan

identifikasi catatan.

Kompetensi, seperti pengetahuan, keterampilan, pengalaman, dan

kualifikasi.

Elemen lunak, seperti kepegawaian, integritas, kepercayaan, budaya

organisasi, motivasi, semangat tim, dan hubungan yang berkualitas.

Lingkup kontrol termasuk pada inspeksi produk, di mana setiap produk

diperiksa secara visual, dan biasanya pemeriksaan tersebut menggunakan

mikroskop stereo untuk mendapatkan detail halus sebelum produk tersebut dijual

ke pasar eksternal. Seseorang yang bertugas untuk mengawasi (inspektur) akan

diberikan daftar dan deskripsi kecacatan-kecacatan dari produk cacat yang tidak

dapat diterima (tidak dapat dirilis), contohnya seperti keretak atau kecacatan

permukaan. Kualitas dari output akan beresiko mengalami kecacatan jika salah

satu dari tiga aspek tersebut tidak tercukupi.

Penekanan QC terletak pada pengujian produk untuk mendapatkan produk

yang cacat. Dalam pemilihan produk yang akan diuji, biasanya dilakukan

pemilihan produk secara acak (menggunakan teknik sampling). Setelah menguji

14

produk yang cacat, hal tersebut akan dilaporkan kepada manajemen pembuat

keputusan apakah produk dapat dirilis atau ditolak. Hal ini dilakukan guna

menjamin kualitas dan merupakan upaya untuk meningkatkan dan menstabilkan

proses produksi (dan proses-proses lainnya yang terkait) untuk menghindari, atau

setidaknya meminimalkan, isu-isu yang mengarah kepada kecacatan-kecacatan di

tempat pertama, yaitu pabrik. Untuk pekerjaan borongan, terutama pekerjaan-

pekerjaan yang diberikan oleh instansi pemerintah, isu-isu pengendalian mutu

adalah salah satu alasan utama yang menyebabkan tidak diperbaharuinya kontrak

kerja.

Berikut ini adalah pengertian Pengendalian Mutu (Quality Control) menurut

tiga orang ahli yang berbeda:

Menurut Noor Fitrihana Definisi Quality Control (pengendalian mutu)

adalah semua usaha untuk menjamin (assurance) agar hasil dari pengujian sesuai

dengan rencana yang telah ditetapkan dan memuaskan konsumen (pelanggan).

Pengendalian kualitas (Quality Control) menentukan komponen-komponen

mana yang rusak dan menjaga agar bahan-bahan untuk produksi mendatang

jangan sampai rusak. Pengendalian kualitas merupakan alat bagi manajemen

untuk memperbaiki kualitas produk bila diperlukan, mempertahankan kualitas

yang sudah tinggi dan mengurangi jumlah bahan yang rusak (Soekanto

Reksohadiprojo, 1995).

Kualitas secara umum adalah membuat produk atau jasa yang tepat pada

waktunya, pantas digunakan dalam lingkungan, memiliki zero defacts dan

memuaskan konsumen.

2.4.4 Tujuan Metode Quality Control

Tujuan quality control adalah agar tidak terjadi barang yang tidak sesuai

dengan standar mutu yang diinginkan (second quality) terus-menerus dan bisa

mengendalikan, menyeleksi, menilai kualitas, sehingga konsumen merasa puas

dan perusahaan tidak rugi.

Tujuan Pengusaha menjalankan QC adalah untuk menperoleh keuntungan

dengan cara yang fleksibel dan untuk menjamin agar pelanggan merasa puas,

15

investasi bisa kembali, serta perusahaan mendapat keuntungan untuk jangka

panjang. Bagian pemasaran dan bagian produksi tidak perlu melaksanakan, tetapi

perlu kelancaran dengan memanfaatkan data, penelitian dan testing dengan analisa

statistik dari bagian QC yang disampaikan kepada pihak produksi untuk

mengetahui bagaimana hasil kerjanya sebagai langkah untuk perbaikan. Saat

pelaksanaan pengujian QC dan testing bila ditemukan beberapa masalah khusus,

perlu dibuat suatu study agar dapat digunakan untuk mengatasi masalah di bagian

produksi tersebut.

Di samping tersebut di atas tugas bagian QC yaitu jika terjadi komplain,

mengadakan cek ulang dan menyatakan kebenaran untuk bisa diterima secara

terpisah lalu dilaporkan kepada departemen terkait untuk perbaikan proses

selanjutnya. Untuk itu perlu dilakukan langkah-langkah sebagai berikut:

1. Pengendalian Mutu Biaya (Cost Control)

Tujuannya adalah agar produk yang dihasilkan memberikan harga yang

bersaing (Competitive price)

2. Pengendalian Mutu Produksi (Production Control)

Tujuanya adalah agar proses produksi (proses pelaksanaan ban berjalan) bisa

lancar, cepat dan jumlahnya sesuai dengan rencana pencapaian target.

3. Pengendalian Mutu Standar Spesifikasi Produk

Meliputi aspek kesesuaian, keindahan, kenyamanan dipakai dsb, yaitu aspek-

aspek fisik dari produk.

4. Pengendalian waktu penyerahan produk (Delivery Control)

Penyerahan barang terkait dengan pengaturan untuk menghasilkan jumlah

produk yang tepat waktu pengiriman, sehingga dapat tepat waktu diterima

oleh pembeli.

2.5 Mesin Press Kaleng Minuman Bekas

Mesin press kaleng minuman bekas adalah suatu mesin yang berfungsi untuk

mengepress kaleng minuman bekas untuk diperkecil volumenya sehingga pada

saat pengiriman ke pendaur ulang kaleng aluminium dapat mempermudah dan

memperbanyak jumlah kaleng yang dikirim. (Sumber: Mahasiswa PNP)

16

Gambar 2.9 Mesin Press Kaleng Minuman Bekas Menggunakan Motor Listrik

(Sumber: Mahasiswa PNP)

Secara umum, daur ulang adalah sebuah konsep yang terkait dengan berbagai

manfaat. Daur ulang dapat didefinisikan sebagai proses dimana produk baru

dibuat dari bahan yang telah digunakan dan dibuang, contohnya kaleng

aluminium minuman bekas ini. Keuntungan dari aluminium ini adalah dapat

didaur ulang tanpa batas waktu karena proses ini tidak mengubah struktur logam.

Adapun manfaat dari daur ulang aluminium yaitu :

1. Seperti pada daur ulang kertas dan plastik, menghemat ruang pembuangan

untuk sampah adalah salah satu manfaat utama dari daur ulang aluminium.

Menurut studi penelitian, daur ulang aluminium menghemat sekitar 60%

dari ruang pembuangan.

2. Jika sebagian besar aluminium yang digunakan adalah aluminium daur

ulang, maka akan menghemat sumber daya alam.

3. Energi yang dibutuhkan untuk memproduksi aluminium baru dapat

dihemat melalui proses daur ulang.

4. Manfaat daur ulang aluminium bagi lingkungan adalah pengurangan

volume polusi.

2.6 Pengertian Pneumatik

Istilah umum yang terkait dengan mekanika udara Istilah pneumatik berasal

dari bahasa Yunani, yaitu ‘pneuma’ yang berarti napas atau udara kata pneu-

matikos yang artinya sesuatu yang berasal dari angin.

(https://id.wikipedia.org/wiki/Pneumatik)

17

Definisi Sistem Pneumatik adalah salah satu ilmu yang mempelajari fenome-

na udara yang dimampatkan sehingga tekanan yang terjadi dapat digunakan untuk

menghasilkan gaya pada aktuator dan dapat diatur dengan menggunakan elemen

masukkan dan elemen kontrol. pneumatik selalu berhubungan dengan teknik

penggunaan udara bertekanan, baik tekanan di atas 1 atmosfer maupun tekanan di

bawah 1 atmosfer (vacum). Sehingga pneumatik merupakan ilmu yang mempela-

jari teknik pemakaian udara bertekanan (udara kempa). Dalam kaitannya dengan

bidang kontrol, pemakaian sistem pneumatik sampai saat ini dapat dijumpai pada

berbagai industri: pertambangan, perkeretaapian, konstruksi, Manufacturing, robot

dll.

Kelebihan pneumatik yaitu :

1. Jumlah udara berlimpah

2. Transfer udara relative mudah dilakukan

3. Dapat disimpan

4. Tidak sensitive terhadap suhu

5. Tahan ledakan

6. Kebersihan

7. Kesederhanaan konstruksi

8. Kecepatan

9. Keamanan

Kekurangan pneumatik yaitu :

1. Gangguan suara yang bising

2. Gaya yang ditransfer terbatas, sekitar 2 s/d 3 ton

3. Dapat terjadi pengembunan

2.7 Komponen-komponen pada Sistem Pneumatik

2.7.1 Kompresor

Kompresor adalah mesin atau alat mekanik yang berfungsi untuk

meningkatkan tekanan atau memampatkan fluida gas atau udara. Kompresor

biasanya menggunakan motor listrik, mesin diesel atau mesin bensin sebagai

tenaga penggeraknya. Udara bertekanan hasil dari kompresor biasanya

diaplikasikan atau digunakan pada pengecatan dengan teknik spray/ air brush,

18

untuk mengisi angin ban, pembersihan, pneumatik, gerinda udara (air grinder)

dan lain sebagainya.

Tujuan meningkatkan tekanan dapat untuk mengalirkan atau kebutuhan

proses dalam suatu system proses yang lebih besar (dapat system fisika maupun

kimia contohnya pada pabrik-pabrik kimia untuk kebutuhan reaksi). Secara umum

kompresor dibagi menjadi dua jenis yaitu dinamik dan perpindahan positif.

Gambar 2.10 Kompresor

(Sumber: Google)

2.7.2 Katup Selenoid (Selenoid Valve)

Solenoid valve merupakan katup yang dikendalikan dengan arus listrik baik

AC maupun DC melalui kumparan / selenoida. Solenoid valve ini merupakan

elemen kontrol yang paling sering digunakan dalam sistem fluida. Seperti pada

sistem pneumatik, sistem hidrolik ataupun pada sistem kontrol mesin yang

membutuhkan elemen kontrol otomatis. Contohnya pada sistem pneumatik,

solenoid valve bertugas untuk mengontrol saluran udara yang bertekanan menuju

aktuator pneumatik (cylinder). Atau pada sebuah tandon air yang membutuhkan

solenoid valve sebagai pengatur pengisian air, sehingga tandon tersebut tidak

sampai kosong.

Gambar 2.11 Katup 5/2 Selenoid

(Sumber: Google)

19

2.7.3 FRL (Filter, Regulator, Lubricator)

FRL adalah kepanjangan dari Filter, Regulator dan Lubricator. Filter ini

berfungsi untuk menyaring kualitas udara bertekanan yang mengalir ke actuator,

sedangkan regulator berfungsi untuk meregulasi besarnya compress udara yang

akan mengalir sehingga besarnya tekanan udara yang menuju ke actuator sesuai

dengan design. Yang biasa terdapat di instalasi pneumatic sistem dimana

lubricator berfungsi untuk lubrikasi kedalam actuator sehingga mampu

melancarkan gerakan dari actuator dan juga untuk mencegah komponen actuator

yang bergerak dan bergesekan agar tidak cepat aus dan biasanya cukup dengan

menggunakan oli yang tidak terlalu pekat. Jika kita mengamati bentuk filter dalam

pneumatic karena mempunyai sifat penyaring biasanya ada bagian dari rumah

filter selalu terisi air dan ini harus rajin dibuang / didrain agar kualitas udara yang

mengalir ke actuator tidak mengandung air.

Gambar 2.12 Filter Regulator Lubricator

(Sumber: Google)

2.7.4 Pengertian Silinder Pneumatik (Aktuator)

Aktuator/Silinder Pneumatik adalah bagian keluaran untuk mengubah energi

suplai menjadi energi kerja yang dimanfaatkan. Sinyal keluaran dikontrol oleh sis-

tem kontrol dan aktuator bertanggung jawab pada sinyal kontrol melalui elemen

kontrol terakhir.

Aktuator pneumatik dapat digolongkan menjadi 2 kelompok : gerak lu-

rus dan putar. :

1. Gerakan lurus (gerakan linear) :

Silinder kerja tunggal.

20

Silinder kerja ganda.

2. Gerakan putar :

Motor udara

Aktuator yang berputar (ayun)

Simbol-simbol aktuator linear sebagai berikut :

Gambar 2.13 Simbol-simbol Aktuator Linear

(Sumber: Google)

2.8 Silinder Ganda

2.8.1 Konstruksi

Konstruksi silinder kerja ganda adalah sama dengan silinder kerja tunggal,

tetapi tidak mempunyai pegas pengembali. Silinder kerja ganda mempunyai dua

saluran (saluran masukan dan saluran pembuangan). Silinder terdiri dari tabung

silinder dan penutupnya, piston dengan seal, batang piston, bantalan, ring pengikis

dan bagian penyambungan. Konstruksinya dapat dilihat pada gambar berikut ini :

Gambar 2.14 Konstruksi Silinder Kerja Ganda

(Sumber: Google)

21

Tabel 2.1 Keterangan Bagian-Bagian Silinder

Biasanya tabung silinder terbuat dari tabung baja tanpa sambungan. Untuk

memperpanjang usia komponen seal permukaan dalam tabung silinder dikerjakan

dengan mesin yang presisi. Untuk aplikasi khusus tabung silinder bisa dibuat dari

aluminium , kuningan dan baja pada permukaan yang bergeser dilapisi chrom

keras. Rancangan khusus dipasang pada suatu area dimana tidak boleh terkena

korosi.

Penutup akhir tabung adalah bagian paling penting yang terbuat dari ba-

han cetak seperti aluminium besi tuang. Kedua penutup bisa diikatkan pada ta-

bung silinder dengan batang pengikat yang mempunyai baut dan mur.

Batang piston terbuat dari baja yang bertemperatur tinggi. Untuk

menghindari korosi dan menjaga kelangsungan kerjanya, batang piston harus di-

lapisi chrom.

Ring seal dipasang pada ujung tabung untuk mencegah kebocoran udara.

Bantalan penyangga gerakan batang piston terbuat dari PVC, atau perunggu. Di

depan bantalan ada sebuah ring pengikis yang berfungsi mencegah debu dan buti-

ran kecil yang akan masuk ke permukaan dalam silinder. Bahan seal pasak dengan

alur ganda :

Perbunan untuk – 20 C s/d + 80 C

Viton untuk – 20 C s/d + 190 C

Teflon untuk – 80 C s/d + 200 C

Ring O normal digunakan untuk seal diam.

2.8.2 Prinsip Kerja

Dengan memberikan udara bertekanan pada satu sisi permukaan piston

(arah maju) , sedangkan sisi yang lain (arah mundur) terbuka ke atmosfir, maka

22

gaya diberikan pada sisi permukaan piston tersebut sehingga batang piston akan

terdorong keluar sampai mencapai posisi maksimum dan berhenti. Gerakan

silinder kembali masuk, diberikan oleh gaya pada sisi permukaan batang piston

(arah mundur) dan sisi permukaan piston (arah maju) udaranya terbuka ke at-

mosfir.

Keuntungan silinder kerja ganda dapat dibebani pada kedua arah gerakan

batang pistonnya. Ini memungkinkan pemasangannya lebih fleksibel. Gaya yang

diberikan pada batang piston gerakan keluar lebih besar daripada gerakan masuk.

Karena efektif permukaan piston dikurangi pada sisi batang piston oleh luas per-

mukaan batang piston

Silinder aktif adalah dibawah kontrol suplai udara pada kedua arah

gerakannya. Pada prinsipnya panjang langkah silinder dibatasi, walaupun faktor

lengkungan dan bengkokan yang diterima batang piston harus diperbolehkan.

Seperti silinder kerja tunggal, pada silinder kerja ganda piston dipasang dengan

seal jenis cincin O atau membran.

2.8.3 Kegunaan Silinder Pneumatik

Silinder pneumatik telah dikembangkan pada arah berikut :

Kebutuhan penyensoran tanpa sentuhan (menggunakan magnit pada

piston untuk mengaktifkan katup batas /limit switch dengan magnit )

Penghentian beban berat pada unit penjepitan dan penahan luar tiba-tiba.

Silinder rodless digunakan dimana tempat terbatas.

Alternatif pembuatan material seperti plastik

Mantel pelindung terhadap pengaruh lingkungan yang merusak, misalnya

sifat tahan asam

Penambah kemampuan pembawa beban.

Aplikasi robot dengan gambaran khusus seperti batang piston tanpa

putaran, batang piston berlubang untuk mulut pengisap.

23

2.8.4 Macam-macam Silinder Kerja Ganda

Gambar 2.15 Macam-macam Silinder Kerja Ganda

(Sumber: Google)

2.8.5 Karakteristik Silinder

Karakteristik penampilan silinder dapat ditentukan secara teori atau dengan

data-data dari pabriknya. Kedua metode ini dapat dilaksanakan, tetapi biasanya

untuk pelaksanaan dan penggunaan tertentu, data-data dari pabriknya adalah lebih

menyakinkan.

2.9 Spesifikasi Dari Material Kaleng

Ada 3 contoh spesimen dari kaleng, yaitu :

Tabel 2.2 Nilai Tegangan Tarik Masing-masing Spesimen

No. Jenis Material Fmax (Kg) A (mm2)

Tegangan

Tarik (rata-

rata)

Kg/mm2

Kandung

an (Al) %

1. Al (Lasegar) 145 50,24 4,846 6,39

24

342 50,24

2. Al (Coca Cola) 179 50,24

3,711 10,33 194 50,24

3. Al (Bearbrand) 351 38,01

13,46 3,53 457 38,01

2.10 Perhitungan Rangkaian Alat Press Kaleng Bekas Minuman Berbasis

Sistem Pneumatik

2.10.1 Proses Sambungan Las

Sambungan adalah hasil dari penyatuan beberapa bagian atau konstruksi

dengan menggunakan suatu cara tertentu. Mesin atau konstruksi terdiri dari

beberapa bagian, yang mana bagian yang satu dengan yang lain akan

dihubungkan. Salah satu cara untuk menghubungkan suku bagian-suku bagian

tersebut adalah dengan cara memberikan sambungan.

(Sumber: Jensen/Chenoweth, Kekuatan bahan terapan).

2.10.2 Kekuatan Sambungan Las

Kekuatan pada lasan dipengaruhi oleh beberapa faktor, oleh karena itu

penyambungan dalam proses pengelasan harus memenuhi beberapa syarat, antara

lain : (Jensen/Chenoweth, Kekuatan bahan terapan).

1. Benda yang dilas tersebut harus dapat cair atau lebur oleh panas

2. Bahwa antara benda-benda padat yang disambungkan tersebut terdapat

kesesuain sifat lasnya sehingga tidak melemahkan atau meninggalkan

sambungan tersebut.

3. Cara-cara penyambungan harus sesuai dengan sifat benda padat dan tujuan

dari penyambungannya.

4. Perhitungan kekuatan las, seperti pada rumus di bawah ini :

Tegangan Total :

√ [

]

(Sumber: Jensen/Chenoweth, Kekuatan bahan terapan)

25

2.10.3 Diagram Sistem Pneumatik

Diagram sistem pneumatik adalah sebuah diagram rangkaian pneumatik

yang menggunakan simbol-simbol pneumatik yang menunjukkan sebuah

gambaran desain. Beberapa aturan dasar harus diikuti pada saat menggambar

diagram pneumatik. Untuk rangkaiannya sebagai berikut :

Gambar 2.16 Rangkaian Pneumatik Pada Alat Press Kaleng

(Diolah Penulis)

2.10.4 Analisa Beban Maksimal

Sebelum pembuatan mesin dilakukan uji coba awal untuk mengetahui

besarnya gaya pengepresan pada kaleng minuman bekas. Dari hasil percobaan

akan didapatkan gaya maksimal (Fmax) setelah itu besarnya gaya terbesar pada

pengepresan dapat dihitung menggunakan rumus dengan menganalisa proses

pengepresan kaleng minuman bekas yang akan dilakukan. Perhitungan gaya

maksimal sebagai berikut :

(Sumber: Fisika Newton)

26

2.10.5 Kecepatan Piston

Kecepatan piston rata-rata dari silinder standar berkisar antara 0,1-1,5

m/s (6 – 90 m/min). Silinder khusus dapat mencapai kecepatan 10 m/s. Rumus

kecepatan piston sebagai berikut:

(Sumber: Fisika Newton)

Kecepatan silinder pneumatik tergantung :

Beban ( gaya yang melawan silinder ),

Tekanan kerja,

Diameter dalam dan panjang saluran antara silinder dan katup kontrol

arah,

Ukuran katup kontrol arah yang digunakan.

Kecepatan piston dapat diatur dengan katup pengontrol aliran dan dapat

ditingkatkan dengan katup pembuang cepat yang dipasang pada sistem kontrol

tersebut.