1

RINGKASAN

Di zaman sekarang ini masyarakat Indonesia semakin melek akan

teknologi, pertumbuhan pengguna personal computer (PC) dan computer jinjing

(laptop) semakin meningkat. Apalagi dalam beberapa tahun terakhir ini, jumlah

pengguna laptop mulai menyaingi pengguna PC akibat harga laptop yang semakin

terjangkau berbagai lapisan masyarakat.

Akibatnya permintaan akan perlengkapan tambahan untuk laptop pun

semakin meningkat. Salah satu perlengkapan yang paling dibutuhkan adalah case

untuk melindungi laptop ketika dibawa berpergian.

Atas dasar kebutuhan tersebut, maka kami mencoba merancang case untuk

laptop. Tipe case yang dipilih adalah briefcase yang menyerupai koper. Bentuk ini

dipilih berdasarkan pertimbangan bahwa masih sebagian besar pengguna laptop

yang memiliki mobilitas tinggi adalah para pekerja profesional. Tampilan yang

eksklusif dan elegan tentu lebih menarik perhatian para pekerja tersebut karena

akan memperkuat citra profesional mereka.

Pada desain ini dilakukan suatu inovasi yaitu penggunaan PCM (Phase

Changing Materials) pada briefcase yang dapat menyerap panas lebih banyak

karena mempunyai kapasitas panas yang tinggi.

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Di zaman sekarang ini masyarakat Indonesia semakin melek akan

teknologi, pertumbuhan pengguna personal computer (PC) dan computer jinjing

(laptop) semakin meningkat. Apalagi dalam beberapa tahun terakhir ini, jumlah

pengguna laptop mulai menyaingi pengguna PC akibat harga laptop yang semakin

terjangkau berbagai lapisan masyarakat.

Akibatnya permintaan akan perlengkapan tambahan untuk laptop pun

semakin meningkat. Salah satu perlengkapan yang paling dibutuhkan adalah case

untuk melindungi laptop ketika dibawa berpergian.

Atas dasar kebutuhan tersebut, maka kami mencoba merancang case untuk

laptop. Tipe case yang dipilih adalah briefcase yang menyerupai koper. Bentuk ini

dipilih berdasarkan pertimbangan bahwa masih sebagian besar pengguna laptop

yang memiliki mobilitas tinggi adalah para pekerja profesional. Tampilan yang

eksklusif dan elegan tentu lebih menarik perhatian para pekerja tersebut karena

akan memperkuat citra profesional mereka.

Selain perlindungan terhadap gangguan luar yang lebih baik serta tampilan

yang profesional, masih ada masalah lain yang sering muncul ketika

menggunakan laptop pada casenya, yaitu temperatur laptop yang cenderung lebih

panas, karena aliran perpindahan panas yang tertahan oleh case itu sendiri.

2

Berdasarkan ketiga hal tersebut, kami mencoba merancang briefcase yang

memiliki perlindungan yang baik, desain yang profesional, dan perpindahan panas

yang lebih baik dengan adanya tambahan pendinginan.

Tujuan

Tujuan dari proses perancangan yang dilakukan adalah untuk merancang

desain briefcase yang dapat melindungi laptop dari gangguan luar ketika dibawa

berpergian serta menambah kenyamanan ketika penggunaan laptop dengan

memberikan pendinginan yang lebih efisien dan maksimal.

Perumusan Masalah

Perancangan briefcase secara menyeluruh, dari pemilihan material case, medium

penyerap panas, material peredam benturan, desain bentuk fisik, dan proses

perpindahan panas yang terjadi.

DESAIN BRIEFCASE LAPTOP

Berikut adalah desain dari briefcase laptop yang kami rancang, terdiri dari

beberapa bagian diantaranya :

1. Bagian Base A

Pada bagian ini terbuat dari material aluminum hingga ke pelat yang

berjajar pada bagian alasnya terbuat dari material aluminum juga agar

koefisien perpindahan panasnya lebih baik lagi. Lalu di bagian

belakngnya disediakan tempat untuk meletakkan 3 buah fan untuk

membuat aliran udara dapat mengalir antara sela sela pelat yang telah

dibuat. Berikut gambar isometri dari base 1 seperti ditunjukan pada

Gambar 1

3

Gambar 1. Isometri Base A

2. Bagian Base B

Bagian ini berfungsi untuk menutup briefcase ini. material yang

digunakan tidak berbeda dengan base 1 yaitu menggunakan material

aluminum agar tetap ringan serta kuat dan ridig. Seperti ditunjukan

pada Gambar 2 berikut ini :

Gambar 2. Isometri Base B

3. Axle

Komponen ini berfungsi bagaikan sebuah engsel sehingga membuat

base A dapat berotasi terhadap base B untuk membuat briefcase ini

dapat dibuka dan ditutup. Material yang digunakan adalah steel.

Berikut adalah gambar dari axle seperti ditunjukan pada Gambar 3

Gambar 3. Isometri Axle

4. Penyangga

Komponen ini berguna untuk menyangga briefcase ketika sedang

digunakan atau dalam kondisi terbuka sebesar 120o. Material yang

digunakan adalah steel. Berikut adalah gambar dari penyangga seperti

ditunjukan pada Gambar 4

4

Gambar 4. Isometri Penyangga

5. Assembly dari Briefcase Laptop

Berikut adalah gambar kesuluruhan dari briefcase yang kami rancang

seperti ditunjukan pada Gambar 5

Gambar 5. Isometri Briefcase Laptop

ANALISIS

Alat yang Telah Ada

Pada umumnya pelindung laptop, khususnya untuk jenis Briefcase hanya

berfungsi untuk melindungi laptop saja ketika dibawa-bawa ataupun ketika

digunakan. Terlihat pada Gambar 6 briefcase laptop ini sangatlah sederhana hanya

menyediakan tempat untuk laptop tanpa dilengkapi fitur tambahan dan alat ini

hanya diberikan ruang kosong dibagian bawahnya agar udara masih bisa mengalir

di bagian bawah laptop.

5

Gambar 6. Briefcase Laptop yang sudah ada di pasaran

Dari spesifikasinya, tipe ini memliki bentuk yang cukup compact untuk

sebuah ukuran laptop sekitar 14”. Briefcase ini dilengkapi oleh rongga dibagian

bawahnya dengan tebal rongga yaitu 5 mm sehingga membuat laptop ketika

digunakan tetap dalam kondisi yang baik dan dingin meski hanya memanfaatkan

perpindahan panas secara konveksi bebas saja, karena udara yang mengalir

dibagian bawahnya tidak dibantu lagi oleh suatu alat agar udara yang melalu

bagian bawah laptop dapat mengalir dengan baik. Harga alat ini berkisar $200

hingga $230 tentu ini bukan harga yang murah. Alat ini dapat digunakan dengan

posisi 90o ataupun 180

o seperti ditunjukan pada Gambar 7.

Gambar 7. Briefcase Laptop dalam posisi 90o dan 180

o

6

Selain itu alat ini juga tersedia 2 dalam 2 jenis material sesuai keinginan

pembeli yaitu ada yang terbuat dari bahan aluminum dan ada juga yang terbuat

dari bahan graphite seperti ditunjukan pada Gambar 8 berikut ini :

Gambar 8. Jenis material Briefcase Laptop

Pengembangan yang Dilakukan

Pengembangan dilakukan pada briefcase laptop ini. Perbedaan kapasitas

ukuran laptop yang bisa masuk ke dalam briefcase lama atau baru tidak

menjadikan hal utama sehingga dari segi ukuran briefcase baru tetap akan

didesain agar muat untuk laptop berukuran sekitar 14”. Sedangkan yang menjadi

pengembangan utamanya yaitu terletak dari metode perpindahan panas yang

dilakukan yaitu dengan mengganti metode perpindahan panas secara konveksi

bebas menjadi perpindahana panas secara konveksi paksa sehingga diharapkan

kapasitas panas yang akan dilepaskan menjadi lebih besar lagi dibandingkan

dengan sebelumnya. Selain itu juga briefcase laptop baru ini akan dilengkapi oleh

material tambahan untuk meningkatkan performa perpindahan panasnya yaitu

material PCM (phase change material) diharapkan dengan adanya tambahan

material ini dapat membuat laptop tetap dalam kondisi yang cukup dingin ketika

digunakan atau dioperasikan oleh penggunanya.

Pengembangan lain dilakukan dari segi keamanan penggunaan, briefcase

ini akan dilengkapi oleh busa pelindung di seluruh bagian briefcase yang akan

melindungi laptop dari segala bentuk benturan atau beban impak yang mungkin

saja dapat terjadi kapanpun dan dimanapun ketika digunakan atau ketika dibawa-

bawa bepergian. Tentu fitur ini menjadi hal yang wajib dimiliki oleh setiap

briefcase laptop baik untuk melindunginya dari benturan, goresan atau dari benda

7

asing lainnya. Diharapkan desain yang akan kami berikan dapat memenuhi semua

kebutuhan itu semua khususnya dari segi keamanan laptop itu sendiri.

Semua rancangan baru serta pengembangan yang dilakukan terangkum

dalam DR&O dari alat briefcase baru ini yaitu sebagai berikut :

Design Requirements and Objectives (DR&O)

Must:

Dapat menyerap panas laptop selama empat jam tanpa menggunakan

listrik

Dapat melindungi laptop dari benturan atau beban impak

Wish:

Harga murah

Sistem Mekanika

Untuk mekanisme buka tutup dari briefcase laptop iniakan dilengkapi oleh

2 buah engsel yang diletakkan pada bagian belakang dari briefcase sehingga

mempermudah ketika akan dibuka atau ditutup. Seperti ditunjukan pada Gambar

9.

Gambar 9. Mekanisme Engsel Briefcase Laptop

Untuk memposisikan briefcase terbuka sebesar 120o maka diperlukan

sebuah mekanisme sistem penyangga yang akan menahan tutup bagian atas dari

briefcase sehingga berada pada posisi yang diinginkan, mekanismenya dilakukan

seperti pada jendela, yaitu dengan menambahkan 2 buah batang yang

dihubungkan oleh sebuah pin, sehingga masing masing batang dapat berotasi

terhadap batang lainnya dan ketika briefcase telah terbuka sebesar 120o maka

posisi dari kedua batang itu akan tepat lurus serta pada posisi itu kedua batang itu

akan menyangga agar briefcase tetap dalam posisi itu ketika sedang digunakan.

Berikut adalah contoh gambaranya seperti ditunjukan pada gambar 10.

8

Gambar 10. Mekanisme Batang Penyangga Briefcase Laptop

Untuk mempermudah pengguna ketika akan membawa-bawa briefcase ini

kemana-mana sehingga perlu dilengkapi sebuah pegangan agar mudah untuk

dijinjing seperti ditunjukan oleh Gambar 11 berikut ini :

Gambar 11. Mekanisme Pegangan Briefcase Laptop

Gambar 12 menunjukkan prinsip kerja material yang digunakan. Di

temperatur ruang, material/PCM berbentuk solid. Kemudian saat diberi panas,

temperatur akan meningkat sampai titik leleh PCM tercapai. Di temperatur ini,

panas yang diberikan tidak akan menaikkan temperatur karena digunakan untuk

mengubah fasa PCM menjadi cair.

9

Gambar 12. Prinsip Kerja Material PCM

Pengepakan PCM yang paling cocok dan akan dipakai adalah PCM

Pouches. Kantong-kantongnya terbuat dari material metalik yang fleksibel

sehingga menjamin perpindahan panas yang baik dan kebocoran PCM tidak akan

terjadi. Dimensi kantong-kantongnya disesuaikan dengan jalur-laur yang ada pada

briefcase yaitu 234x345 mm .

Berdasarkan karakteristik PCM yang dipilih yaitu ρ= 1601 kg/m3 dan

kapasitas panas = 104 kJ/kg, PCM yang dibutuhkan adalah:

- panas yang dikeluarkan laptop per satuan waktu: 0,71 J/s

- lamanya PCM digunakan: 4 jam = 14400 s

- karena tempat keluarnya panas laptop tidak merata dan berbeda tiap merk,

ada faktor kemanan yang digunakan sebesar 2

- massa PCM yang dibutuhkan: 0,71 × 14400 × 2 ÷ 104000 = 𝟎,𝟏𝟗𝟕 𝒌𝒈

- volume PCM yang dibutuhkan: 0,197 ÷ 1601 = 1,23𝑥10−4 𝑚3 =123 𝑐𝑚3

Spesifikasi Briefcase Laptop

Dimensi briefcase laptop : 350 x 300 x 80 mm

Untuk Laptop Ukuran : 13” hingga 14 “

Berat Keseluruhan :1,5 kg (tanpa laptop dan tanpa material

PCM)

Material Case :Aluminum

Jenis Fan :tipe blower; 5V DC; 0,3 Watt; 3500rpm ;

2,2CFM

Material Pendingin :PCM Pouches(Phase Change Material);

0,197kg ; 123 cm3

Lama Penggunaan :Tahan 4 jam penggunaan tanpa

menggunakan listrik

10

Kapasitas Pendinginan : 12,07 𝑊𝑎𝑡𝑡

PROSES MANUFAKTUR

Berikut ini penjelasan proses pembuatan bagian-bagian briefcase yang

dirancang:

Body

Body dan saluran udara briefcase terbuat dari lembaran aluminium. Body

dibagi menjadi dua part yaitu:

body tutup,

Gambar 13. Body tutup

body alas, dan

Gambar 14. Body alas

Proses untuk membuat body ini adalah:

Blanking

Blanking adalah proses pengerjaan pada sheet metal untuk mendapatkan

bentuk dengan cara shearing. Proses ini hampir sama dengan piercing, yang

membedakannya adalah hasil proses yang akan digunakan sebagai benda

kerjanya. Ilustrasi ditunjukkan oleh Gambar 15.

11

Gambar 15. Proses blanking

Proses blanking pada sheet metal dilakukan oleh punch dan die (Gambar

16) pada mesin blanking.

Gambar 16. Mesin punch

Ada dua buah pola yang di-blanking pada aluminium sheet yaitu pola

body tutup dan pola body alas.

Deep Drawing

Proses ini digunakan untuk membentuk benda kerja yang telah mengalami

blanking menjadi benda yang benduknya mengikuti punch dan mempunyai

volume. Proses deep drawing ditunjukkan oleh Gambar 17 sebelah kiri sedangkan

gambar sebelah kanan adalah hasilya. Bentuk yang dihasilkan akan sama dengan

punch yang membentuknya.

Gambar 17. proses deep drawing

Pemotongan material sisa deep drawing

12

Sisa-sisa sheet metal hasil deep drawing seperti yang ditunjukkan oleh

Gambar 17 sebelah kanan dibuang. Hasilnya adalah body tutup dan body alas

yang telah selesai dibuat.

Saluran Udara

Gambar 18. Saluran udara

Saluran-saluran udara dibuat dengan pelat-pelat aluminium yang ditekuk/

dibending kemudian disambung dengan dilas ataupun menggunakan rivet.

Jenis sambungan dengan menggunakan paku keling, merupakan

sambungan tetap karena sambungan ini bila dibuka harus merusak paku kelingnya

dan tidak bisa dipasang lagi, kecuali mengganti paku kelingnya dengan yang baru.

1. PCM

PCM yang dipakai pada briefcase dipesan dan dikemas oleh pihak lain

sehingga proses yang dilakukan hanya meng-assembly-nya dengan part

lain menjadi produk yang siap dipasarkan.

2. Asesoris lainnya

Asesoris tambahan seperti pegangan dan engsel dipesan dari pihak lain

sehingga proses yang dilakukan adalah meng-assembly-nya dengan part

lain menjadi produk yang siap dipasarkan.

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

Briefcase laptop ini dapat melindungi laptop dengan ukuran kurang lebih

14” baik dari benturan, goresan ataupun getaran. Briefcase ini dilengkapi oleh

material PCM yang membuat performanya ketika digunakan tetap baik dan dingin

ditambah lagi dengan adanya 3 buah fan yang membuat udara dapat mengalir

dibagian bawah dari briefcase ini membuat temperatur dari material PCM menjadi

terjaga pada kondisi tertentu dan tentu akan lebih meningkatkan performanya.

Pemilihan material case yang terbuat dari bahan aluminum menjadi alasan

tersendiri untuk menghasilkan benda dengan bobot yang cukup ringan tetapi tetap

kuat, memiliki koefisien perpindahan panas yang baik dan murah. Sehingga

13

briefcase laptop ini menjadi alat yang cocok sekali digunakan oleh para pemilik

laptop yang memiliki mobilitas yang cukup tinggi dengan harga yang relatif

masih terjangkau oleh kemampuan perekonomian warga indonesia yaitu sekitar

Rp. 800.000,00.

Saran

Untuk menghasilkan suatu produk yang benar-benar baik tidak cukup

dilakukan dengan 1 kali proses perancangan tetapi perlu dilakukan berkali-kali

sehingga kita bisa mendapatkan umpan balik dari produk pertama yang dihasilkan

dan mencoba untuk melakukan optimasi dari produk yang sudah ada. Dengan

begitu diharapkan suatu produk baru yang benar-benar handal dapat dihasilkan

dan dapat digunakan untuk waktu pemakaian yang cukup lama. Dan tentu proses

perancangan yang kami lakukan ini belum lah cukup untuk menghasilkan produk

yang sesuai dengan kebutuhan masyarakat. Sehingga demi kemajuan serta

perkembangan kedepannya kami sangat mengharapkan saran dan masukan dari

semua pembaca laporan ini agar dapat kami jadikan bahan sebagai perbaikan

kedepannya.

14

DAFTAR PUSTAKA

Kalpakjian, Serope. Manufacturing Process for Engineering Materials

(4th edition). Prentice Hall. 2006

Moran, Michael J. dan Howard N. Shapiro. 2007. Fundamentals of

Engineering Thermodynamics 6th Edition. Inggris : John Wiley & Sons.

Hewitt, G.F., et al. 1993. Process Heat Transfer. New York : Begell

House Inc.

Incropera, Frank P., David P. DeWitt. 2002. Introduction to Heat Transfer

4th Edition. New York : John Wiley & Sons.

http://parts.digikey.com/

http://www.geeksugar.com/Strong-Sturdy-MacTruck-315068

http://en.wikipedia.org/wiki/Phase_change_material

http://freespace.virgin.net/m.eckert/index.htm

http://www.pcmproducts.net/

15

DAFTAR RIWAYAT HIDUP PESERTA

Nama : Muhammad Yusuf Ginanjar Ade Warja

Tempat/Tanggal Lahir : Bandung / 13 Oktober 1988

No. Telepon : 081321324847

E-mail : smandeldel@yahoo.co.id

Nama : Zainal Arif Rachman Hakim

Tempat/Tanggal Lahir : Tasikmalaya / 22 Juli 1990

No. Telepon : 085222350016

E-mail : zainal.arifrahman@gmail.com

Nama : Azfar Abimoto

Tempat/Tanggal Lahir : Jakarta, 12 Juli 1989

No. Telepon : 08159406494

E-mail : azfar.abimoto@yahoo.com

16

LAMPIRAN

17

18