studi penyusutan produk karet hasil vulkanisasi … fileuniversitas muhammadiyah surakarta atau...
TRANSCRIPT
TUGAS AKHIR
STUDI PENYUSUTAN PRODUK KARET HASIL VULKANISASI DENGAN METODE INJEKSI
Tugas Akhir ini disusun Guna Memperoleh Gelar
Sarjana Strata Satu Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Disusun oleh :
ANAN RHATRIYANTO D 200.05.0137
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2013
ii
PERNYATAAN KEASLIAN SEKRIPSI
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul :
“STUDI PENYUSUTAN PRODUK KARET HASIL VULKANISASI DENGAN
METODE INJEKSI” yang saya ajukan pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas
Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta. Sejauh yang saya ketahui
bukan merupakan tiruan atau duplikasi dari skripsi yang sudah dipublikasikan
dan atau pernah dipakai untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di lingkungan
Universitas Muhammadiyah Surakarta atau instansi manapun, kecuali bagian
yang sumber informasinya saya cantumkan sebagaimana mestinya.
Surakarta, Desember 2012
Yang menyatakan,
Anan Rhatriyanto
iii
iv
v
vi
MOTTO
“ Jadikan sabar dan sholat sebagai penolongmu. Dan sesungguhnya yang
demikian itu sungguh berat, kecuali bagi orang-orang yang khusyu”
( Q.S. Al Baqarah : 45 )
“ Sesungguhnya setelah kesulitan itu ada kemudahan. Maka apabila kamu
telah selesai ( dari suatu urusanmu) kerjakanlah dengan sungguh-sungguh (
urusan ) yang lain dan hanya kepada Tuhan mulah hendaknya kamu
berharap”
( Q.S. Al Insyiqaaq : 6-8 )
“ Barang siapa diuji, lalu bersabar, diberi lalu bersyukur, didzalimi lalu
memaafkan dan berbuat dzalim lalu istigfar, maka keselamatan dan
merekalah orang-orang yang memperoleh hidayahnya “
( H.R. Al Baihaqi )
“ Allah akan menginginkan orang-orang yang beriman diantaramu dan orang-
orang yang diberi ilmu pengetahuan beberapa derajat”
( Q.S. Mujadilah (58) : 11 )
Sujud syukurku pada
kemudahan bagi hamba
Mu selama hamba menuntut
yang kupersembahkan kepada :
1) Agamaku yang telah mengenalkan aku kepada ALLAH SWT serta
Rosul-Nya yang mengarahkan dari jalan dari gelap
benderang, terimakasih ALLAH atas ridhonya hingga say
menyelesaikan tugas akhir ini, walaupun kadang keluar dari jalan yang
Engkau tetapkan. (“Engkau yang mendengar do’aku dan mengabulkan
jerih payahku”).
2) Ayah dan Ibu tercinta, dengan do’a, cinta dan kasih sayang tulusnya
selalu senantiasa memberikan
terima kasih atas semua pengorbanan yang tidak ternilai harganya.
3) Istriku Yovita Yulianti
terimakasih atas kesetiaanya.
4) Teman-temanku teknik mesin yang selalu membantuku saat
maupun susah hingga selesainya Tugas Akhir ini
5) Dan semua pihak yang telah membantu, semoga ALLAH SWT yang
membalas segala kebaikan kalian semua.
vii
PERSEMBAHAN
Sujud syukurku pada-Mu Illahi Robbi yang senantiasa memberikan
kemudahan bagi hamba-Nya yang mau berusaha. Petunjuk dan bimbingan
Mu selama hamba menuntut ilmu diperantauan berbuah karya sederhana ini
yang kupersembahkan kepada :
yang telah mengenalkan aku kepada ALLAH SWT serta
Nya yang mengarahkan dari jalan dari gelap-gulita menuju terang
benderang, terimakasih ALLAH atas ridhonya hingga say
menyelesaikan tugas akhir ini, walaupun kadang keluar dari jalan yang
(“Engkau yang mendengar do’aku dan mengabulkan
Ayah dan Ibu tercinta, dengan do’a, cinta dan kasih sayang tulusnya
selalu senantiasa memberikan kekuatan dalam setiap langkah ananda,
terima kasih atas semua pengorbanan yang tidak ternilai harganya.
Istriku Yovita Yulianti, yang selalu memberikanku dukungan dan
terimakasih atas kesetiaanya.
temanku teknik mesin yang selalu membantuku saat
ngga selesainya Tugas Akhir ini.
Dan semua pihak yang telah membantu, semoga ALLAH SWT yang
membalas segala kebaikan kalian semua.
Mu Illahi Robbi yang senantiasa memberikan
Nya yang mau berusaha. Petunjuk dan bimbingan-
ilmu diperantauan berbuah karya sederhana ini
yang telah mengenalkan aku kepada ALLAH SWT serta
gulita menuju terang
benderang, terimakasih ALLAH atas ridhonya hingga saya dapat
menyelesaikan tugas akhir ini, walaupun kadang keluar dari jalan yang
(“Engkau yang mendengar do’aku dan mengabulkan
Ayah dan Ibu tercinta, dengan do’a, cinta dan kasih sayang tulusnya
kekuatan dalam setiap langkah ananda,
terima kasih atas semua pengorbanan yang tidak ternilai harganya.
, yang selalu memberikanku dukungan dan
temanku teknik mesin yang selalu membantuku saat senang
Dan semua pihak yang telah membantu, semoga ALLAH SWT yang
viii
STUDI PENYUSUTAN PRODUK KARET HASIL VULKANISASI DENGAN METODE INJEKSI
Anan Rhatriyanto, Bambang W. Febriantoko, Masyrukan
Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta Jl. A. Yani Tromol Pos I Pabelan, Kartasura
email : [email protected]
ABSTRAKSI Karet merupakan bahan atau material yang tidak bisa dipisahkan dari
kehidupan manusia, sebagai bahan yang sangat mudah didapat, praktis, ringan dan tentu saja modern, dalam dunia otomotif karet merupakan salah satu bahan pokok untuk pembuatan komponen – komponen otomotif tertentu, khususnya handle yang sering kita lihat pada interior mobil bagian atas, yang gunanya untuk pegangan saat kendaraan melakukan pengereman mendadak, berbelok dan saat kondisi jalanan rusak.
Proses pertama diawali dengan persiapan alat dan pembuatan mold, kemudian dilakukan pembuatan karet kompon dari bahan karet alam dan bahan lain dan dilakukan proses mastikasi dan pencampuran sehingga menghasilkan karet kompon. Setelah itu diinjeksi kedalam mold dengan suhu vulkanisasi 160 °C dengan variasi lama waktu vulkanisasi 1 jam dan 2 jam. Pengukuran penyusutan produk meliputi dimensi panjang, lebar dan tinggi produk kemudian dibandingkan dengan ukuran mold sehingga bisa diambil kesimpulan.
Dari hasil penelitian didapatkan bahwa pada proses injeksi penyusutan rata- rata secara umum lebih besar pada variasi lama waktu vulkanisasi 1 jam dibanding lama vulkanisasi 2 jam. Penyusutan terbesar terjadi pada dimensi lebar dimana pada produk diatas lama vulkanisasi 1 jam 0,83% dan lama vulkanisasi 2 jam 0,76%, penyusutan kedua pada dimensi panjang dimana lama vulkanisasi 1 jam 0,79% dan lama vulkanisasi 2 jam 0,67%, sedangkan penyusutan pada dimensi tinggi vulkanisasi 1 jam 0,63% dan vulkanisasi 2 jam 0,59%.
Kata kunci : Mold , Vulkanisasi, Injeksi, Mastikasi
ix
KATA PENGANTAR
Syukur Alhamdulillahi rabbil‘alamin kami panjatkan kehadirat Allah SWT
atas berkah dan rahmat-Nya sehingga penyusunan laporan penelitian ini
dapat terselesaikan.
Tugas Akhir berjudul “ STUDI PENYUSUTAN PRODUK KARET
HASIL VULKANISASI DENGAN METODE INJEKSI”, dapat terselesaikan
atas dukungan dari beberapa pihak. Untuk itu pada kesempatan ini, penulis
dengan segala ketulusan dan keiklasan hati ingin menyampaikan rasa terima
kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Bapak Ir. Agus Riyanto,SR., MT, selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2. Bapak Ir. Sartono Putro., MT, selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
3. Bapak Bambang Waluyo Febriantoko., ST. MT selaku dosen
pembimbing utama yang telah banyak memberikan ilmu dan
arahan serta bimbingannya dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
4. Ir. Masyrukan., MT, selaku dosen pembimbing pendamping
terimakasih atas waktu, pengarahan, bimbingan, saran dan
dorongannya dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
5. Dosen Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah
Surakarta yang telah memberikan ilmu pengetahuan kepada
penulis selama mengikuti kegiatan kuliah
6. Bapak Ibu tercinta yang telah banyak memberikan dorongan
moral, material, nasehat dan do’a.
7. Teman-teman Teknik Mesi
khususnya teman sekelom
Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna, oleh
karena itu kritik dan saran yang bersi
penulis terima dengan senang hati.
x
Dosen Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah
Surakarta yang telah memberikan ilmu pengetahuan kepada
penulis selama mengikuti kegiatan kuliah.
Bapak Ibu tercinta yang telah banyak memberikan dorongan
moral, material, nasehat dan do’a.
teman Teknik Mesin terimakasih atas bantuannya
khususnya teman sekelompok Andi Porwanta dan Supriono.
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.
Surakarta, Desember
Penulis
Dosen Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah
Surakarta yang telah memberikan ilmu pengetahuan kepada
Bapak Ibu tercinta yang telah banyak memberikan dorongan baik
terimakasih atas bantuannya
pok Andi Porwanta dan Supriono.
Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna, oleh
fat membangun dari pembaca akan
Desember 2012
Penulis
xi
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ................................................................................. i
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI ................................................... ii
HALAMAN PERSETUJUAN ................................................................. iii
HALAMAN PENGESAHAN .................................................................... iv
LEMBAR SOAL TUGAS AKHIR ............................................................ v
MOTTO ........................................................................................................ vi
PERSEMBAHAN ........................................................................................ vii
ABSTRAKSI ............................................................................................... viii
KATA PENGANTAR .................................................................................. ix
DAFTAR ISI ................................................................................................ xi
DAFTAR GAMBAR .................................................................................... xiv
DAFTAR TABEL ........................................................................................ xvii
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................ xviii
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang ......................................................................... 1
1.2. Tujuan Penelitian ...................................................................... 3
1.3. Manfaat Penelitian .................................................................... 3
1.4. Batasan Masalah ...................................................................... 3
1.5. Sistematika Penulisan ............................................................... 4
BAB II LANDASAN TEORI
2.1. Tinjauan Pustaka ....................................................................... 6
2.2. Dasar Teori ............................................................................... 8
2.2.1. Komposit ........................................................................ 8
2.2.2. Karet Alam ..................................................................... 15
2.2.3. Kompon Karet ................................................................ 19
xii
2.2.4. Mastikasi dan Pencampuran ......................................... 23
2.2.5. Rubber Molding .............................................................. 26
2.2.6. Rancangan Kompon ...................................................... 28
2.2.7. Vulkanisasi ..................................................................... 30
2.2.8. Penyusutan .................................................................... 34
2.2.9. Cycle Time ..................................................................... 36
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Bahan Penelitian ....................................................................... 37
3.2. Alat Penelitian ........................................................................... 43
3.3. Tempat Penelitian ..................................................................... 51
3.4. Prosedur Penelitian .................................................................. 52
3.4.1. Diagram Alir Penelitian ................................................. 52
3.4.2. Proses Perancangan Mold ........................................... 54
3.4.3. Proses Pembuatan Mold .............................................. 55
3.4.4. Tahap-tahap Proses Injection Molding ........................ 57
3.4.5. Pengukuran Penyusutan .............................................. 58
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Analisa Penyusutan .................................................................. 59
4.1.1. Hasil Analisa Penyusutan pada Variasi lama waktu
Vulkanisasi 1 jam ........................................................... 59
4.1.2. Hasil Analisa Penyusutan pada Variasi lama waktu
Vulkanisasi 2 jam ........................................................... 61
4.1.3. Pembahasan Perbandingan Hasil Analisa
Penyusutan dari Proses Injeksi dan Press Molding .... 62
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan ............................................................................... 65
5.2. Saran ........................................................................................ 66
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Continous fiber composite ...................................................... 10
Gambar 2.2 Woven fiber composite ........................................................... 10
Gambar 2.3 Chopped fiber composite ........................................................ 11
Gambar 2.4 Hybrid composite ..................................................................... 11
Gambar 2.5 Particulate Composite .............................................................. 11
Gambar 2.6 Laminated Composites ............................................................ 12
Gambar 2.7 Rumus Kimia SBR ................................................................... 16
Gambar 2.8 Rumus Kimia BR ...................................................................... 17
Gambar 2.9 IR .............................................................................................. 17
Gambar 2.10 Mixer Roll ............................................................................... 24
Gambar 2.11 Compression Rubber Molding ............................................... 27
Gambar 2.12 Susunan jaringan proses vulkanisasi .................................... 31
Gambar 2.13 Pengaruh vulkanisasi terhadap sifat vulkanisat .................... 33
Gambar 3.1 Compound Rubber .................................................................. 37
Gambar 3.2 Karet RSS ............................................................................... 38
Gambar 3.3 Karet SBR ............................................................................... 39
Gambar 3.4 Sulfur (Belerang) ..................................................................... 40
Gambar 3.5 Stearic Acid ............................................................................. 41
Gambar 3.6 Zinc Oxide ............................................................................... 42
Gambar 3.7 PEG ( Polyethelyne glycol ) .................................................... 42
Gambar 3.8 Black Carbon .......................................................................... 43
Gambar 3.9 Alat Press (Press Molding) ..................................................... 44
Gambar 3.10 Neraca (Timbangan) ............................................................. 45
Gambar 3.11 Thermocontrol (Alat Pengontrol Suhu) ................................... 45
Gambar 3.12 Jangka Sorong ...................................................................... 46
Gambar 3.13 Kunci Pas .............................................................................. 46
Gambar 3.14 Sarung Tangan ..................................................................... 47
Gambar 3.15 Cutter dan Gunting ................................................................ 47
xiv
Gambar 3.16 Infrared Thermometer ........................................................... 48
Gambar 3.17 Two roll mixer ........................................................................ 48
Gambar 3.18 Slicon cair .............................................................................. 49
Gambar 3.19 Part Mold ............................................................................... 49
Gambar 3.20 Alumunium Foil ..................................................................... 50
Gambar 3.21 Alat Injection ......................................................................... 50
Gambar 3.22 Sket Proses Injeksi ............................................................... 51
Gambar 3.23 Diagram Alir Metode Penelitian ............................................ 52
Gambar 3.24 Model Handle ........................................................................ 55
Gambar 3.25 Bagian-bagian Mold .............................................................. 56
Gambar 3.26 Bagian Mold Setelah dirakit .................................................. 56
Gambar 3.27 Pengukuran Dimensi Handle ................................................ 58
Gambar 4.1 Histogram Prosentase Penyusutan per sisi pada variasi
Lama waktu vulkanisasi dibandingkan pada bahan campur-
an ebonit dengan serat bambu dan bahan campuran ebonit
dengan serat kenaf ................................................................... 62
xv
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1. Komposisi Kompon ............................................................. 37 Tabel 3.2. Spesifikasi Mold ................................................................... 56 Tabel 4.1. Penyusutan dimensi Panjang pada variasi lama waktu Vulkanisasi 1 jam ................................................................. 59 Tabel 4.2. Penyusutan dimensi lebar pada variasi lama waktu Vulkanisasi 1 jam ................................................................. 60 Tabel 4.3. Penyusutan dimensi Tinggi pada variasi lama waktu Vulkanisasi 1 jam ................................................................. 60 Tabel 4.4. Penyusutan dimensi Panjang pada variasi lama waktu Vulkanisasi 2 jam ................................................................. 61 Tabel 4.5. Penyusutan dimensi lebar pada variasi lama waktu Vulkanisasi 2 jam ................................................................. 61 Tabel 4.6. Penyusutan dimensi Tinggi pada variasi lama waktu Vulkanisasi 2 jam ................................................................. 62
xvi
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Standard Test Methods for Rubber Property — Shrinkage of
Raw and Compounded Hot- Polymerized Styrene-Butadiene
Rubber (SBR)1 .
Lampiran 2. Standard Test Methods for Flexural Properties of Unreinforced
and Reinforced Plastics and Electrical Insulating Materials1.