STUDI PENYUSUTAN PRODUK KARET HASIL VULKANISASI … fileUniversitas Muhammadiyah Surakarta atau...

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

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


(“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,


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


(“Engkau yang mendengar do’aku dan mengabulkan

Ayah dan Ibu tercinta, dengan do’a, cinta dan kasih sayang tulusnya

kekuatan dalam setiap langkah ananda,


, 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


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.


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


Bapak Ibu tercinta yang telah banyak memberikan dorongan baik

terimakasih atas bantuannya

pok Andi Porwanta dan Supriono.


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.

STUDI PENYUSUTAN PRODUK KARET HASIL VULKANISASI … fileUniversitas Muhammadiyah Surakarta atau...

Documents

Transcript of STUDI PENYUSUTAN PRODUK KARET HASIL VULKANISASI … fileUniversitas Muhammadiyah Surakarta atau...