STUDI PERBEDAAN PENGGUNAANRESIN EPOXY DAN …eprints.ums.ac.id/15837/1/Halaman_Depan.pdfJurusan...

TUGAS AKHIR

STUDI PERBEDAAN PENGGUNAAN RESINEPOXY DAN RESIN POLYESTER SEBAGAI

BAHAN PEMBUATAN BOLA PADA PROSESROTATIONAL MOLDING

Disusun Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar Sarjana Teknik

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Surakarta

Disusun :

ABID NUR FAJRI

NIM : D 200 050 168

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2011

PERNYATAAN KEASLIAN

Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa tugas akhir dengan

judul:

Studi Perbedaan Penggunaan Resin Epoxy Dan Resin PolyesterSebagai Bahan Pembuatan Bola Pada Proses Rotational Molding

Yang dibuat untuk memenuhi sebagai syarat untuk memperoleh gelar

sarjana S1 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, 24 Oktober 2011

Yang menyatakan,

Penulis

HALAMAN PERSETUJUAN

Tugas Akhir berjudul ”Studi Perbedaan Penggunaan Resin Epoxy DanResin Polyester Sebagai Bahan Pembuatan Bola Pada ProsesRotational Molding”, telah disetujui oleh Pembimbing dan ditulis untuk

memenuhi sebagian persyaratan memperoleh derajat sarjana S1 pada

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah

Surakarta.

Dipersiapkan oleh :

Nama : ABID NUR FAJRI

Nim : D200 050 168

Disetujui pada

Hari :…………………

Tanggal :…………………

Pembimbing Utama Pembimbing Pendamping

(Bambang Waluyo F., ST, MT) (Ir. H. Masyrukan, MT )

HALAMAN PENGESAHAN

Tugas Akhir berjudul ”Studi Perbedaan Penggunaan Resin Epoxy DanResin Polyester Sebagai Bahan Pembuatan Bola Pada Proses

Rotational Molding”, telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji dan

telah dinyatakan sah untuk memenuhi sebagai syarat memperoleh derajat

sarjana S1 pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Surakarta.

Dipersiapkan oleh :

Nama : ABID NUR FAJRI

Nim : D200 050 168

Disahkan pada

Hari :…………………

Tanggal :…………………

Tim Penguji :

Ketua : Bambang Waluyo F, ST, MT .....................

Anggota 1 : Ir. H. Masyrukan, MT .....................

Anggota 2 : Ir. Pramuko Ilmu P, MT .....................

Mengetahui,

Dekan Ketua Jurusan,

(Ir.Agus Riyanto, MT) (Ir. Sartono Putro, MT)

MOTTO

Allah tidak membebani seseorang melainkan sesuai dengan kesanggupannya

(Al-Baqarah : 286)

Latihlah diri Anda untuk beramal, dari hal-hal yang kecil dan kemudian kehal-hal yang

besar

(Epictetus)

The World is Enough for ALL people, But not Enough for One greedy person

(Mahatma Gandhi)

Open Source Empire, 5% Pleasure, 50% Pain and a 100 reason to Remember The

Name

(Red1.org)

STUDI PERBEDAAN PENGGUNAAN RESIN EPOXY DAN POLYESTERSEBAGAI BAHAN PEMBUATAN BOLA PADA PROSES ROTATIONAL

MOLDING

Abid Nur Fajri, Bambang Waluyo Febriantoko, H. MasyrukanJurusan Teknik Mesin Fakultas TeknikUniversitas Muhammadiyah Surakarta

Jl. A.Yani Tromol Pos I Pabelan, Kartasura.Email : [email protected]

ABSTRAKSITujuan dari penelitian ini adalah membandingkan besarnya

ketebalan dan cacat produk seperti cacat produk penyusutan dangelembung udara pada proses rotation moulding, dan menyelidikipersentase cacat produk mana yang paling sedikit antara resin epoxydan resin polyester.

Penelitian ini dilakukan dengan proses rotational moldingmenggunakan bahan polimer yaitu resin epoxy merek contant dan resinpolyester warna merah (buram). Dimensi mold dirancang dengan panjang100 mm, lebar 100 mm dan ketinggianya 70 mm, dimana terdapat moldcavity di dalamnya. Mold cavity ini dibuat dengan menggunakan teknologiCNC plat besi baja, dimana mold cavity berupa cekungan berbentuk boladengan diameter 60 mm yang terdiri dari dua potongan, masing-masingpotongan berdiameter cavity 30 mm. Pada penelitian ini akan dilakukaneksperimen untuk mengetahui pengaruh metode rotational molding padaresin epoxy dan resin polyester terhadap cacat produk hasil pada mesinrotational molding. Mesin rotasi yang digunakan dalam penelitian inibekerja dengan penggerak motor dinamo yang ditransmisikan olehreduser yang diteruskan oleh vanbelt ke puli untuk menggerakkan alatrotasi, mesin digerakkan motor 1Hp kecepatan putar 1420 rpm, danmemiliki perbandingan putaran rangka luar dan dalam yaitu 2 : 1.

Prosentase mengurangi cacat produk shrinkage dan gelembungudara, bahan resin epoxy lebih sedikit penyusutan dibandingkan denganbahan resin polyester, tetapi untuk cacat produk gelembung udara yangpaling sedikit adalah resin polyester.

Kata kunci: Rotational molding, resin epoxy dan polyester, cacat produk.

mailto:[email protected]

KATA PENGANTAR

Assalamu alaikum Wr.Wb

Puji syukur alhamdulilah ke hadirat Allah SWT yang telah memberikan

rahmat serta hidayah-Nya kepada kita semua, sehingga penulis bisa

menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini dengan baik dan lancar.

Laporan Tugas Akhir yang berjudul “Studi Perbedaan Penggunaan

Resin Epoxy Dan Resin Polyester Sebagai Bahan Pembuatan Bola Pada Proses

Rotational Molding” ini dibuat dan disusun untuk memenuhi syarat kelulusan

mata kuliah Tugas Akhir Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas


Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan Laporan Tugas Akhir ini

masih terdapat banyak kekurangan, walaupun telah diusahakan semaksimal

mungkin untuk kesempurnaannya. Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan

saran serta kritiknya yang bersifat membangun demi perbaikan laporan penulis

pada masa mendatang.

Penyusunan Laporan Tugas Akhir ini tidak dapat terwujud tanpa

adanya bimbingan, arahan dan bantuan dari berbagai pihak, maka dari itu dalam

kesempatan ini penulis ingin mengucapkan banyak terima kasih kepada yang

terhormat:

1. Bapak Ir. Agus Riyanto, MT selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas


2. Bapak Ir. Sartono Putro, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin

Universitas Muhammadiyah Surakarta.

3. Bapak Bambang Waluyo F, ST, MT selaku Pembimbing I Tugas Akhir

yang telah memberikan bimbingan dan arahan sampai terselesainya

Laporan Tugas Akhir ini.

4. Bapak Ir. H. Masyrukan, MT selaku Pembimbing II Tugas Akhir yang

telah memberikan bimbingan dalam penyusunan Tugas Akhir ini.

5. Bapak Ir. Pramuko Ilmu P, MT selaku dosen penguji yang telah

meluangkan waktu untuk memberikan bimbingan dan arahan dalam

Tugas Akhir ini.

6. Dosen Jurusan Teknik Mesin beserta Staf Tata Usaha Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Surakarta.

7. Bapak dan ibu tercinta dan seluruh keluarga besar yang telah

memberikan dukungan baik moril maupun material dalam penyusunan

Tugas Akhir ini.

8. Tomi Ardianto dan Tunggul Prakoso selaku tim, yang telah bekerja sama

dalam penyusunan Tugas Akhir ini.

9. Semua pihak yang tidak dapat disebut satu persatu yang telah membantu

dalam penyusunan laporan Tugas Akhir ini.

Penulis hanya bisa mengucapkan terima kasih sebesar-besarnya atas

semua perhatiannya.

Akhir kata, penulis berharap Laporan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat

bagi penulis pada khususnya dan pembaca pada umumnya.

Wassalamu alaikum Wr.Wb

Surakarta, Oktober 2011

Penulis

DAFTAR ISI

HAL

HALAMAN JUDUL ..................................................................................... i

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI ........................................................ ii

HALAMAN PERSETUJUAN ..................................................................... iii

HALAMAN PENGESAHAN ....................................................................... iv

LEMBAR SOAL TUGAS AKHIR ............................................................... v

HALAMAN MOTTO ................................................................................... vi

ABSTRAKSI .............................................................................................. vii

HALAMAN KATA PENGANTAR ............................................................. viii

DAFTAR ISI .............................................................................................. x

DAFTAR GAMBAR ................................................................................. xiv

DAFTAR TABEL ................................................................................. .. xviii

DAFTAR SIMBOL ................................................................................... .xix

DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................... xx

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang ................................................................... 1

1.2. Tujuan Penelitian ................................................................ 2

1.3. Batasan Masalah ................................................................ 3

1.4. Manfaat Penelitian .............................................................. 3

1.5. Metode Penulisan ............................................................... 3

1.6. Sistematika Penulisan ........................................................ 4

BAB II DASAR TEORI

2.1. Tinjauan Pustaka ................................................................ 6

2.2. Landasan Teori ................................................................... 8

2.2.1. Rotational molding .................................................... 8

2.2.1.1. Keuntungan ................................................. 9

2.2.1.2. Keterbatasan ............................................... 10

2.2.1.3. Perbandingan Putaran ................................ 10

2.2.2. Plastik ...................................................................... 11

2.2.2.1. Sifat-sifat plastik........................................ .. 12

2.2.2.2. Macam-macam plastik ............................... 12

2.2.3. Resin Epoxy ............................................................. 15

2.2.4. Resin Polyester ....................................................... .20

2.2.5. Plastik Molding ......................................................... 25

2.2.6. Ketebalan Produk .................................................... 26

2.2.7. Cacat Produk ........................................................... 26

2.2.7.1. Penyusutan (shrinkage %) ......................... 26

2.2.7.2. Gelembung Udara ...................................... 27

2.2.8. Perhitungan Volume ................................................ 30

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Diagram Alir Penelitian ....................................................... 32

3.2. Waktu Siklus ....................................................................... 33

3.3. Data Kondisi Proses Rotasi ................................................ 33

3.4. Tempat Penelitian Lapangan .............................................. 34

3.5. Proses Pembuatan Cetakan ............................................... 35

3.5.1. Desain dan pembuatan mold cavity ........................ 36

3.5.2. Dasar pemilihan bahan baku .................................. 36

3.5.2.1. Resin Epoxy............................................... 36

3.5.2.2. Resin Polyester .......................................... 38

3.5.3. Baut, Mur, Ring, dan Cetakan ................................. 39

3.5.3.1. Baut, mur dan ring ..................................... 39

3.5.3.2. Cetakan ..................................................... 40

3.6. Prosedur Pembuatan Produk............................................ 40

3.7. Diagram Alir Proses Pembuatan Produk .......................... 41

3.8. Peralatan Pendukung Utama ............................................ 41

3.9. Mesin Rotational Molding.................................................. 46

3.10. Instalasi Penelitian ............................................................ 47

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Analisa ........................................................................ 52

4.1.1. Hasil Analisa Ketebalan ............................................ 52

4.1.1.1. Resin Epoxy ................................................ 52

4.1.1.2. Resin Polyester ........................................... 62

4.2. Perhitungan Penyusutan Hasil Experiman .......................... 73

4.2.1. Resin Epoxy .............................................................. 73

4.2.2. Resin Polyester ......................................................... 75

4.3. Cacat Produk Gelembung Udara ....................................... 78

BAB V PENUTUP

5.1. Kesimpulan ........................................................................ 80

5.2. Saran ................................................................................. 81

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

DAFTAR GAMBAR

Hal

Gambar 2.1. Proses Rotational Molding ................................................ 10

Gambar 2.2. Hubungan antara waktu dan temperatur pada plastik

thermoplastic .... ............................................................ 13

Gambar 2.3. Hubungan antara waktu dan temperatur pada plastik

thermosetting ................................................................. 13

Gambar 3.1. Diagram alir penelitian rotational molding. ...................... 32

Gambar 3.2. Waktu Siklus ................................................................... 33

Gambar 3.3. Produk yang direncanakan (setengah spesimen).............35

Gambar 3.4. Resin Epoxy .............. .. 38

Gambar 3.5. Resin Polyester ... .................................39

Gambar 3.6. Baut, mur dan ring ....... ...39

Gambar 3.7. Bagian-bagian Cetakan ....................................... 40

Gambar 3.8. Prosedur pembuatan produk (spesimen) ...............41

Gambar 3.9. Motor listrik ..................... 42

Gambar 3.10. Reduser ……………….……….....................................….42

Gambar 3.11. Digital Tachometer ………………...................………...….43

Gambar 3.12. Gergaji………...........................................………..............43

Gambar 3.13. Stopwatch ...........................................................44

Gambar 3.14. Kunci pas ......................... ..44

Gambar 3.15. Mistar sorong ……………………………...................……..44

Gambar 3.16. Timbagan digital………………................................……...45

Gambar 3.17. Grease ………………………………...............................…45

Gambar 3.18. Gelas ukur ......... .46

Gambar 3.19. Pandangan mesin rotational molding desain CAD............47

Gambar 3.20. Pandangan isometrik …………………..........................….48

Gambar 3.21. Sket instalasi penelitian ..................................49

Gambar 3.22. Instalasi mesin rotational molding .... 51

Gambar 4.1. Model potongan pengukuran ketebalan bola 1 s/d 10 pada

resin epoxy ...................................................... ..52

Gambar 4.2. Grafik hasil analisa hubungan antara jarak terhadap

ketebalan pada bola 1 ...... .52

Gambar 4.3. Grafik hasil analisa hubungan antara jarak

terhadap ketebalan pada bola 2 .. ............53


ketebalan pada bola 3 ..... .............54


ketebalan pada bola 4 ......... ..55


ketebalan pada bola 5 .. .56


ketebalan pada bola 6 ..57


ketebalan pada bola 7 ....................................58


ketebalan pada bola 8 .................................. 59


ketebalan pada bola 9. ....................................60


ketebalan pada bola 10……………………….....................61

Gambar 4.12. Model potongan pengukuran ketebalan bola 1 s/d 10 pada

resin polyester .................... 62


ketebalan pada bola 1 ............................................. 62


ketebalan pada bola 2…………...............………………….63


ketebalan pada bola 3 ........ .64


ketebalan pada bola 4 ................. 65


ketebalan pada bola 5 .............. 66


ketebalan pada bola 6 ........................... .67


ketebalan pada bola 7…………………............................68

Gambar 4.20. Grafik hasil analisa hubungan antara jarak terhadapketebalan pada bola 8 ............................ 69


ketebalan pada bola 9………………...........................….70


ketebalan pada bola 10 ............ 71

Gambar 4.23. Grafik histogram ketebalan rata-rata produk terhadap

bahan yang digunakan ……………………...............……72

Gambar 4.24. Grafik penyusutan (shrinkage) pada bola resin epoxy....74

Gambar 4.25. Grafik penyusutan (shrinkage) pada bola resin

polyester …………………………………....................…..76

Gambar 4.26. Histogram penyusutan (shrinkage) terhadap bahan

produk bola …………………………………….................77

Gambar 4.27. Grafik histogram cacat produk gelembung udara ……....78

Gambar 4.28. Cacat produk gelembung udara ……………………..........79

DAFTAR TABEL

Hal

Tabel 3.1. Data kondisi proses rotasi ……………..…………….......…..34

Tabel 3.2. Spesifikasi produk yang direncanakan ……..…...................35

Tabel 3.3. Spesifikasi mold cavity .................……..………………........36

Tabel 4.1. Rata-rata ketebalan produk terhadap bahan yang

digunakan ………………………………………………………72

Tabel 4.2. Rata-rata shrinkage (%) resin epoxy ………..........…...........74

Tabel 4.3. Rata-rata shrinkage (%) resin polyester …………................76

Tabel 4.4. Cacat produk gelembung udara dari hasil penelitian ...........78

DAFTAR SIMBOL

Simbol

Speed Ration = Perbandingan Putaran [Rpm]

Major Axis = Sumbu Utama [Rpm]

Minor Axis = Sumbu Kecil [Rpm]

Shrinkage = Penyusutan [%]

Lo = Dimensi Cetakan [mm]

L = Dimensi Produk [mm]

V = Volume Produk [cm3]

D, d = Diameter [mm]

R, r = Jari-jari [mm]

= 22/7

M = Massa Bahan [gr]

= Densitas [gr/cm3]

DAFTAR LAMPIRAN

1. Perhitungan Transmisi Putar , Torsi dan Daya

2. Tabel Hasil Analisa Pengukuran Ketebalan Bola Plastik Proses

Rotational Molding.

3. Perhitungan Penyusutan (Shrinkage) Pada Proses Rotational

Molding.

4. Epoxy (Epoxy) Typical Properties

(http://www.ides.com/generics/epoxy/epoxy_typical_properties.htm)

5. Polyester (Polyester) Typical Properties

(http://www.ides.com/generics/Polyester/Polyester_typical_properties.htm)

6. Standard Specification for Thermosetting Polyester Molding

Compounds, ASTM D 1201 – 99.

7. Standard Specification for Epoxy Molding Compounds, ASTM D

3013 – 99.

http://www.ides.com/generics/epoxy/epoxy_typical_properties.htm

http://www.ides.com/generics/Polyester/Polyester_typical_properties.htm

STUDI PERBEDAAN PENGGUNAANRESIN EPOXY DAN …eprints.ums.ac.id/15837/1/Halaman_Depan.pdfJurusan...

Documents

Transcript of STUDI PERBEDAAN PENGGUNAANRESIN EPOXY DAN …eprints.ums.ac.id/15837/1/Halaman_Depan.pdfJurusan...