TUGAS AKHIR
PERBANDINGAN ANGKA PENYUSUTAN PRODUK
PENUTUP SPION DARI BAHAN EBONIT DAN PLASTIK
Disusun Sebagai Syarat Untuk Mendapatkan Gelar Sarjana Teknik Mesin
Pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Disusun :
JOKO SUTANTO
D200 080 074
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2014
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul :
"Perbandingan Angka penyusutan produk penutup spion Dari BahanEbonit Dan Plastik " yang dibuat untuk memenuhi sebagian syaratmemperoleh derajat sarjana s1 pada jurusan Teknik Mesin FakultasTeknik Universitas Muhammadiyah surakarta, sejauh yang saya ketahuibukan merupakan tiruan atau duplikasi dari skripsi yang sudahdipublikasikan dan/atau pernah dipakai untuk mendapatkan gelarkesarjanaan di lingkungan universitas Muhammadiyah surakarta atauinstansi manapun, kecuali bagian yang sumber informasinya sayacantumkan sebagai mana mestinya.
Surakarta, r\q.r }o'q
Yang menyatakan,
HALAttfrAN PERSETUJUAN
Tugas Akhir berjudul "Perbandingan Angka Penyusutan Produk
Penutup Spion Dari Bahan Ebonit Dan Plastik", telah disetujui oleh
Pembimbing dan diterima untuk memenuhi sebagian persyaratan
memperoleh derajat sarjana 51 pada jurusan Teknik Mesin fakultas
Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Dipersiapkan Oleh :
Nama : JOKO SUTANTO
NIM : D200 080 074
Disetujui pada:
- tqnrv\
+b S8 .104
Pembimbing Utama Pembimbing Pendamping
Hari
Tanggal
ill
lr. Bibit Suqito. MT
HALAMAN PENGESAHAN
Tugas Akhir berjudul " Perbandingan Angka Penyusutan Produk
Penutup Spion Dari Bahan Ebonit Dan Plastikn', telah dipertahankan
dihadapan Tim Penguji dan telah dinyatakan sah untuk rnemenuhi
sebagian syarat memperoleh derajat sarjana 51 pada jurusan Teknik
Mesin fakultas Teknik U niversitas Mu hammad iyah Su rakarta.
Dipersiapkan Oleh :
Nama
NIM
Disetujui pada:
Hari
Tanggal
Tim Penguji
Ketua
Anggota 1
Anggota 2
: JOKO SUTANTO
: D200 080 074
Sqnrn
xv ssl ?9Iq
Bambang Waluyo Febriantoko, ST,
lr. Bibit Sugito, MT
Muh Alfatih Hendrawan.,ST.,MT
MT
Tri Widodo Besar R. ST.. MSc..PhD
iv
Ketua Jurusanrf..'':.+€r:ili
LEMBAR SOAL TUGAS AKHIR
4t4\e)\> 4,
Berdasarkan, sgrat Dekan Fakultas Teknik Universitas Muha:rrmadiyah Surakarta
No*o,2.l.L11llllt1T.o/x.r.t39..t1..... . ...- .- . ,""""", -l-.fo rv"y"-u.' zor:::..:.:.::.'.:..Y.1.1:.................,.. rang gat .........?.9.Ngy.gn-u.el.?9t
dengan ini :
Nama :
PangkaVJabatan :
Kedudukan :
memberikan Soal Tugas
Bambang WF., ST., M.T.
Lektor
Pembimbing
Akhir kepada
Utama /
Nama
Nomor Induk
NIRM
Jurusan/Semester
JuduVTopik
Rincian SoaVTugas
Keterangan :t) Coret salah satuI. Warna biru untuk Kajur2. Warna hning untuk Pembimbing I3. Warna merah untuk Pembimbins II
Demikian soal tugas alfiir ini dibuat unfirk dapat dilaksanakan sebagaimana mestinya.
20 November 2013.Swakarta,
Pembimbing
.--_-->
Joko Sutanto
D 200 080 074
Teknik Mesin / AkhirANALISA AKURASI DIMENSI PRODUK COVER SPION DARI BAHAN EBONIT
- MEMBUAT PRODUK, MENGU.TI DAN MENGANALISIS
Bambang WF., ST., M.T.
Lektor Kepala
vi
MOTTO
Aku tidak memilih menjadi insan biasa
Memang hakku untuk menjadi luar biasa
Aku mencari kesempatan bukan perlindungan
Aku tak ingin menjadi warga yang terkungkung
Rendah diri tak berdaya dilindungi pihak yang berkuasa
Aku siap menghadapi resiko terencana
Berangan-angan untuk membina gagal dan sukses
Aku menolak insentif dengan derma
Aku memilih tantangan hidup daripada derma
Aku memilih tantangan hidup daripada kehidupan yang terjamin
Kenikmatan mencapai sesuatu bukan hal yang basi
Aku tidak akan menjual kebebasanku
Tidak pula kemuliaanku untuk mendapatkan derma
Aku tidak akan merendahkan diri pada sembarang atasan dan ancaman
Sudah menjadi warisanku untuk berdiri tegak, megah dan berani
Untuk berfikir dan bertindak untuk diri sendiri
Untuk memilih segala keuntungan hasil kerja sendiri
Untuk menghadapi dunia berani dan berkata
" ini telah kulakukan, segalanya ini memberikan makna seorang insan "
( Ahirra )
vii
PERBANDINGAN ANGKA PENYUSUTAN PENUTUP SPION
DARI BAHAN EBONIT DAN PLASTIK
Joko Sutanto, Bambang Waluyo F, ST.MT, Ir.Bibit Sugito.MT
Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta Jl. A. Yani Tromol Pos I Pabelan, Kartasura
Email : [email protected]
ABSTRAKSI
Penyusutan produk adalah berkurangnya ukuran sesungguhnya
secara alam dengan adanya tekanan maupun tidak ada tekanan. Untuk itu
perencanaan cetakan benar-benar diperhatikan. Dalam percobaan ini
akan menghitung penyusutan dari bahan ebonit dan plastik dalam produk
penutup spion
Produk penutup spion dari bahan ebonit dibuat dari campuran
karet alam, karet buatan, sulfur dan bahan yang lain. Campuran tersebut
di proses menggunakan mesin two roll miling, setelah selesai campuran
tersebut disebut kompon yang akan diproses lebih lanjut. Kompon akan di
vulkanisasi dengan resin dan fiber dengan gaya 2 ton selama 2 jam.
Pembuatan penutup spion dari bahan plastik jenis polypropylene, plastik
dipanasi sampai meleleh kemudian diberi gaya menggunakan press
molding dengan gaya 4 ton dalam waktu 2 menit.
Kemudian kedua produk penutup spion dari bahan ebonit dan
plastik diukur menggunakan mistar, micrometer skrup dan Heightgage tipe
HS-12. Hasil yang didapat bahwa penyusutan dari bahan ebonit, panjang
memiliki angka penyusutan 0,73% dan lebar 0,84%. Sedangkan angka
penyusutan dari bahan plastik jenis polypropylene, panjang memiliki
angka penyusutan 1,56% dan lebar 2,39%. Dari hasil perolehan data
maka angka penyusutan dari bahan ebonit lebih baik dari bahan plastik
jenis polypropylene
Kata kunci : Penyusutan, Ebonit, Plastik
viii
KATA PENGANTAR
Assalamualaikum, Wr, Wb
Alhamdulillah segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat
Allah SWT atas limpahan rahmat dan karunia-Nya. Tidak ada daya dan
upaya melainkan atas segala kehendak-Nya, sehingga laporan penelitian
ini dapat terselesaikan.
Tugas Akhir berjudul “ Perbandingan Angka Penyusutan Produk
Penutup Spion Dari Bahan Ebonit Dan Plastik“, dapat terselesaikan atas
dukungan dari beberapa pihak. Untuk itu pada kesempatan ini, penulis
dengan segala ketulusan dan keikhlasan hati menyampaikan rasa
terimakasih dan penghargaan kepada :
1. Bapak Ir. Sri Sunarjono, MT.,PhD., sebagai Dekan Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2. Bapak Tri Widodo Besar R, ST., MSc.,PhD, sebagai Ketua Jurusan
Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta.
3. Bapak Bambang Waluyo Febriantoko, ST.,MT, sebagai Pembimbing
Utama.
4. Bapak Ir. Bibit Sugito., MT, sebagai Pembimbing Pendamping.
5. Orang tua, kakak dan keluarga di rumah yang selalu memberi
dorongan semangat moril, materiil dan do’a restunya kepada penulis.
6. Raharjo yang telah satu kelompok, yang telah berkerja sama dalam
menyelesaiakan penelitian.
7" Keluarga bapak tsambang Waluyo Febriantoko, ST, MT, yang telah
mefasilitasi semua alat yang dibutuhkan selama penelitian.
8. Semua pihak yang telah membantu selama pelaksanaan penelitian
khususnya teman- teman yang melaksanakan penelitian di rurnah
Bapak Bambang Waluyo Febriantoko, ST, MT yang tidak dapat
disebutkan satu persatu.
Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna, oleh
karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun dari pembaca akan
penulis terima dengan senang hati.
Wassalamualaikum, Wr, Wb.
Surakarta, l"t\ Cl 1Ol1
tx
x
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ..................................................................................... i
HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI ....................................... ii
LEMBAR PERSETUJUAN ......................................................................... iii
LEMBAR PENGESAHAN .......................................................................... iv
LEMBAR SOAL TUGAS AKHIR ................................................................ v
MOTTO ...................................................................................................... vi
ABSTRAKSI ............................................................................................... vii
KATA PENGANTAR .................................................................................. viii
DAFTAR ISI ............................................................................................... x
DAFTAR GAMBAR .................................................................................... xv
DAFTAR TABEL ........................................................................................ xviii
DAFTAR SIMBOL ...................................................................................... xix
BAB I PENDAHULUAN ........................................................................... 1
1.1 Latar Belakang ...................................................................... 1
1.2 Batasan Masalah ................................................................... 2
1.3 Tujuan Penelitian ................................................................... 3
1.4 Manfaat Penelitian ................................................................. 3
BAB II KAJIAN PUSTAKA...................................................................... 4
2.1 Tinjauan Pustaka ............................................................... 4
2.2 Landasan Teori .................................................................. 5
2.2.1 Komposit ................................................................ 5
2.2.1.1 Klasifikasi Komposit ................................... 6
xi
2.2.1.1.1 Komposit Serat ............................. 7
2.2.1.1.2 Komposit Partikular ...................... 8
2.2.1.1.3 Komposit Lapis ............................. 9
2.2.1.2 Unsur Utama Pembentuk Komposit ........... 10
2.2.1.2.1 Serat ............................................. 10
2.2.1.2.2 Matrik ............................................ 12
2.2.2 Karet Alam .............................................................. 12
2.2.3 Bahan Kimia Karet .................................................. 15
2.2.3.1 Bahan Kimia Pokok ..................................... 17
2.2.3.1.1 Bahan Pemvulkanisasi ................. 17
2.2.3.1.2 Bahan Pencepat ........................... 18
2.2.3.1.3 Bahan Penggiat ............................ 20
2.2.3.1.4 Bahan Antri Degradasi.................. 20
2.2.3.1.5 Bahan Pengisi .............................. 22
2.2.3.1.6 Bahan Pelunak ............................. 25
2.2.3.2 Bahan Kimia Tambahan .............................. 26
2.2.3.2.1 Bahan Peptiser ............................. 26
2.2.3.2.2 Bahan Penghambat Scorch .......... 26
2.2.3.2.3 Bahan Peniup ............................... 26
2.2.3.2.4 Bahan Pewarna ............................ 27
2.2.4 Fiber........................................................................ 28
2.2.5 Ebonit...................................................................... 28
2.2.6 Rancangan Kompon ............................................... 29
xii
2.2.7 Vulkanisasi .............................................................. 31
2.2.7.1 Sistem Vulkanisasi ...................................... 32
2.2.7.2 Sistem Konvensional ................................... 33
2.2.7.3 Sistem Efisien Vulcanisation ....................... 33
2.2.7.4 Sistem Semi Efisien Vulcanisation .............. 34
2.2.7.5 Sistem Donor Belerang ............................... 34
2.2.8 Plastik ..................................................................... 35
2.2.9 Teori Penyusutan Karet .......................................... 37
2.2.10 Teori Penyusutan Plastik ........................................ 38
Bab III METODE PENELITIAN ............................................................... 40
3.1 Digram Alir Penelitian ......................................................... 41
3.2 Alat Penelitian .................................................................... 42
3.2.1 Peralatan Penelitian ................................................. 42
3.2.1.1 Two Roll Milling ........................................... 42
3.2.1.2 Mesin Press Molding ................................... 43
3.2.1.3 Neraca ......................................................... 44
3.2.1.4 Cetakan ....................................................... 44
3.2.1.5 Heater ......................................................... 45
3.2.1.6 Thermocontrol ............................................. 46
3.2.1.7 Amplas dan Gunting .................................... 46
3.2.1.8 Oven ............................................................ 47
3.2.1.9 Silikon .......................................................... 47
3.2.2 Alat Pengujian ......................................................... 48
xiii
3.3 Bahan Penelitian ................................................................ 49
3.3.1 Karet Alam Jenis RSS ............................................. 49
3.3.2 Karet Sintetis SBR ................................................... 50
3.3.3 Sulfur ....................................................................... 50
3.3.4 Stearic Acid .............................................................. 51
3.3.5 Zinc Oxide ................................................................ 52
3.3.6 Karbon Hitam ........................................................... 53
3.3.7 BHT ......................................................................... 53
3.3.8 MBTS ....................................................................... 54
3.3.9 Fiber Glass .............................................................. 55
3.3.10 Resin ....................................................................... 55
3.3.11 Katalis ...................................................................... 56
3.3.12 Plastik ...................................................................... 56
3.4 Lokasi Penelitian ................................................................ 57
3.5 Prosedur Penelitian ............................................................ 57
3.5.1 Tahap Dalam Proses Komponding ........................... 57
3.5.2 Tahap Dalam Proses Press Molding ........................ 60
3.6 Cara Perolehan Data.......................................................... 61
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................ 64
4.1 Hasil Pengukuran ............................................................... 64
4.1.1 Pengukuran Panjang ................................................ 66
4.1.3 Pengukuran Lebar Penutup Spion ............................ 69
xiv
5.1 Kesimpulan ........................................................................ 73
5.2 Saran ................................................................................. 73
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Continous fiber composite ................................................ 8
Gambar 2.2. Woven fiber composite ..................................................... 8
Gambar 2.3. Chopped fiber composite .................................................. 9
Gambar 2.4. Hybrid composite .............................................................. 9
Gambar 2.5. Particulate Composite....................................................... 9
Gambar 2.6. Laminated Composites ..................................................... 10
Gambar 3.1. Diagram Alir Penelitian ..................................................... 42
Gambar 3.2. Mesin Two Roll Milling ...................................................... 44
Gambar 3.3. Mesin Press Molding ........................................................ 44
Gambar 3.4. Timbangan ........................................................................ 45
Gambar 3.5 Mold Upper ....................................................................... 46
Gambar 3.6. Mold Lower ....................................................................... 46
Gambar 3.7. Heater ............................................................................... 46
Gambar 3.8. Thermocontrol .................................................................. 47
Gambar 3.9. Amplas .............................................................................. 47
Gambar 3.10. Gunting ............................................................................. 48
Gambar 3.11. Oven ................................................................................. 48
Gambar 3.12. Silicon ............................................................................... 49
Gambar 3.13. Jangka Sorong ................................................................. 49
Gambar 3.14. Mikrometer Skrup ............................................................. 50
Gambar 3.15. Karet RSS ......................................................................... 50
xvi
Gambar 3.16. Karet SBR ......................................................................... 51
Gambar 3.17. Sulfur ................................................................................ 52
Gambar 3.18. Stearic Acid ...................................................................... 53
Gambar 3.19. Zinc Oxide ........................................................................ 53
Gambar 3.20. Black Carbon .................................................................... 54
Gambar 3.21. BHT .................................................................................. 55
Gambar 3.22. MBTS................................................................................ 55
Gambar 3.23. Fiber Glass ....................................................................... 56
Gambar 3.24. Resin ................................................................................ 57
Gambar 2.25. Katalis ............................................................................... 57
Gambar 3.26. Cara pengukuran panjang ................................................ 64
Gambar 3.27. Cara pengukuran lebar ..................................................... 64
Gambar 4.1. Dimensi produk penutup spion ......................................... 65
Gambar 4.2. Mold lower ........................................................................ 67
Gambar 4.3. Mold upper ........................................................................ 67
Gambar 4.4. Panjang spion pandangan atas ........................................ 68
Gambar 4.5. Histogram perbandingan panjang rata-rata perolehan
data ebonit ....................................................................... 68
Gambar 4.6. Histogram perbandingan penyusutan panjang rata- rata
perolehan data ebonit ...................................................... 68
Gambar 4.7 Histogram perbandingan lebar rata-rata perolehan
data plastik ....................................................................... 67
Gambar 4.8 Histogram perbandingan penyusutan lebar rata-rata
xvii
perolehan data plastik ...................................................... 68
Gambar 4.9 Histogram perbandingan panjang rata-rata perolehan data
ebonit dan plastik .............................................................. 68
Gambar 4.10. Histogram perbandingan penyusutan panjang rata-rata
perolehan data .................................................................. 69
Gambar 4.11. Lebar spion pandangan atas ............................................ 69
Gambar 4.12. Histogram perbandingan lebar rata-rata dari bahan
ebonit ............................................................................... 69
Gambar 4.13. Histogram perbandingan penyusutan lebar rata-rata
. dari bahan ebonit ............................................................. 70
Gambar 4.14. Histogram perbandingan lebar rata-rata dari
. bahan plastik .................................................................... 70
Gambar 4.15. Histogram perbandingan penyusutan lebar rata-rata
dari bahan plastik .............................................................. 70
Gambar 4.16. Histogram perbandingan lebar rata-rata dari bahan
. ebonit dan plastik ............................................................. 71
Gambar 4.17. Histogram perbandingan penyusutan lebar rata-rata
. dari bahan dari bahan ebonit dan plastik .......................... 71
Gambar 4.24. Histogram Perbandingan rata-rata penyusutan tebal
penutup spion dari bahan ebonit dan plastik .................... 76
xviii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Sifat mekanik dari beberapa jenis serat ................................ 12
Tabel 2.2. Jenis – jenis Carbon Black .................................................... 23
Tabel 2.3. Jenis – jenis Blowing Agent .................................................. 28
Tabel 2.4 Perbandingan Specific Gravity Jenis Plastik ......................... 36
Tabel 2.5 Titik Leleh Plastik .................................................................. 37
Tabel 2.6 Penyusutan plastik ................................................................ 40
Tabel 4.1 Dimensi produk spion yang direncanakan ............................ 66
xix
DAFTAR SIMBOL
S = Penyusutan (%)
αc , αm = Koefisien ekspansi linear dari senyawa
dan bahan cetakan masing-masing (1 / K) (1/K)
Tv = Vulkanisasi temperatur (0C)
Ta = Suhu kamar (0C)
Α = Koefisien linier ekspansi (1/K)
Β = Compressibility
Ts = Suhu cavity (0C)
T = Suhu udara sekitar (0C)
Ps = Tekanan rata-rata di dalam cavity (Mpa)
Ζ = Jarak rata-rata kristal (mm)
Xc = Derajat kristalisasi
Lm = Panjang cetakan (mm)
Lp = Panjang produk (mm)