PENGESAHAN SKRIPSI. Jakarta, 27 Juni ( Ariosuko, MT ) ( DR. Ir. Abdul Hamid, M.Eng )

Transkripsi

1

2 PENGESAHAN SKRIPSI Nama Penyusun : Mohamad Slamet Riyadi Nomor Induk Mahasiswa : Fakultas / Jurusan : Fakultas Teknologi Industri Tehnik Mesin Judul Skripsi : Perancangan Produk Botol Plastik dan Mould Extrusion Blow Moulding pada Produk Botol Merk X Volume 0.8 Liter. Dosen Pembimbing : Ariosuko, MT Jakarta, 27 Juni 2011 Mengetahui Dosen Pembimbing Menyetujui Ketua Jurusan Program Studi ( Ariosuko, MT ) ( DR. Ir. Abdul Hamid, M.Eng ) NIP. NIP.

3 LEMBAR PERNYATAAN Yang bertanda tangan di bawah ini Nama : Mohamad Slamet Riyadi N.I.M : Jurusan Fakultas : Teknik Mesin : Teknik Industri Judul Skripsi : Perancangan Produk Botol Plastik & Mould Extrusion Blow Molding pada Produk Botol Merk X Volume 0.8 Liter. Dengan ini menyatakan bahwa hasil penulisan Skripsi yang telah saya buat ini merupakan hasil karya sendiri dan benar keasliannya. Apabila ternyata dikemudian hari penulisan Skripsi ini merupakan hasil plagiat atau jiplakan terhadap karya orang lain, maka saya bersedia mempertanggungjawabkan sekaligus bersedia menerima sanksi berdasarkan aturan tatatertib di Universitas Mercu Buana. Demikian, pernyataan ini saya buat dalam keadaan sadar dan tidak dipaksakan. Penulis, ( Mohamad Slamet Riyadi )

4 KATA PENGANTAR Dengan mengucapkan syukur kehadirat Allah SWT atas limpahan rahmat dan karunia-nya, telah diselesaikan skripsi dengan judul : PERANCANGAN PRODUK BOTOL PLASTIK DAN MOULD EXTRUCTION BLOW MOLDING MERK X VOLUME 0.8 LITER yang merupakan salah satu persyaratan guna menyelesaikan Program Sarjana (S1) Fakultas Teknologi Industri Tehnik Mesin Universitas Mercubuana. Dalam kesempatan ini penulis mempertengahkan permasalahan mengenai bagaimana cara mendesain produk botol, memilih mesin blow, mendesain mould hingga memeriksa mould layak untuk dipasang di wagoner. Bahasan ini didasarkan pada penggabungan pengalaman lapangan dan teoritis yang ada. Penulis menyadari bahwa hambatan dalam penulisan sampai dengan terselesainya skripsi ini tidak dapat teratasi tanpa adanya pengarahan, petunjuk, dan bimbingan dari Bapak-bapak dan Ibu-ibu Dosen serta pihak yang terkait. Maka pada kesempatan ini perkenankanlah penulis menyampaikan terima kasih kepada semua pihak antara lain : Bapak Aryo Suko selaku Dosen Pembimbing dalam penyusunan skripsi ini. Bapak Abdul Hamid selaku Ketua Jurusan Fakultas Teknologi Industri, Teknik Mesin. Bpk. Sandi Soedjono selaku Manager R&D Blow Moulding PT. Bumimulia Indah Lestari. Bpk. Agus Pratopo selaku Manager R&D Design Produk dan Injection Mold PT. Bumimulia Indah Lestari. Bapak, Ibu dan Saudara saya ( Kakak dan Adik ) yang telah memberi bantuan doa dan semangat demi terselesainya skripsi ini. Rekan rekan kantor yang selalu mendukung secara moral terhadap tercapainya S1 saya. ii

5 Akhir kata penulis menyadari bahwa tulisan ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu kritik dan saran pembaca sangat diharapkan guna mengembangkan lebih lanjut. Hormat saya Penulis iii

6 DAFTAR ISI Halaman ABSTRAK i KATA PENGANTAR..ii DAFTAR ISI....iv DAFTAR GAMBAR ix DAFTAR TABEL... xv DAFTAR NOTASI.... xvi DAFTAR ISTILAH.... xviii BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Rumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Penelitian Metodologi Penelitian Sistem Penulisan BAB II LANDASAN TEORI DAN PERSAMAAN UMUM 2.1 Pengenalan Extrusion Blow Molding Pengertian Extrusion Blow Molding Bagian Mesin dan Fungsi setiap Part Extrusion Blow Molding Proses kerja dari Extrusion Blow Molding

7 2.2 Pengenalan dari Produk Botol Extrusion Blow Molding Macam macam bentuk dari Packaging Botol Bagian bagian botol sebelum di-finish Teknik mendesain Kemasan Botol Persyaratan utama dalam mendesain Botol Bagian bagian yang harus diperhatikan dalam mendesain Botol Pengenalan dari Mould Extrusion Blow Bagian bagian dari Mould Extrusion Blow Dasar dasar desain Mold Extrusion Blow Alat Pendukung Clamping Force Perhitungan Clamping Force dan Blow Pressure pada Extrusion Blow Molding Teori Pendingin Mold dan Aliran Pendinginan dari lelehan Plastik Pendinginan Konduksi didalam dinding Mold Pendinginan Konveksi didalam saluran air Tool Quality...50 BAB III METOLOGI PENELITIAN 3.1 Deskripsi Penelitian

8 3.1.1 Flowchart dari pemilihan desain produk Flowchart dari aktifitas pembuatan mold menggunakan system CAD / CAM Flowchart alur Penelitian Study Pustaka Acuan dalam mendesain ulang Produk Botol Merk X Volume 0.8 Liter Experimen dan Study Lapangan Pengetesan terhadap rancangan Produk Botol Merk X Volume 0.8 Liter Menentukan ukuran rancangan desain Mold untuk Produk Botol Merk X Volume 0.8 Liter Pemeriksaan terhadap Mould Extrusion Blow Metode Tes Kualitas terhadap Produk Botol Jadi Merk X Volume 0.8 Liter Metode Penyusunan Laporan Tes Kualitas terhadap Produk Botol Jadi Merk X Volume 0.8 Liter..84 BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA 4.1 Pengujian Rancangan Produk Botol Merk X Volume 0.8 Liter Menghitung berat Rancangan Produk Botol Merk X Volume 0.8 Liter dengan Program Solid Works Menghitung Fill Level Rancangan Produk Botol Merk X Volume 0.8 Liter dengan Program Solid Works.. 92

9 4.4 Menghitung Brim Full Rancangan Produk Botol Merk X Volume 0.8 Liter dengan Program Solid Works Menghitung Top Load pada Rancangan Produk Botol Merk X Volume 0.8 Liter dengan Program Solid Works Menentukan Mesin pada Rancangan Produk Botol Merk X Volume 0.8 Liter dengan Program Solid Works Menghitungbesarnya Blow Pressure pada mesin untuk menghasilkan Produk Botol Merk X Volume 0.8 Liter Menentukan Srinkage pada Produk Botol Merk X Volume 0.8 Liter Menentukan ukuran Mold dari Produk Botol Merk X Volume 0.8 Liter untuk mesin BM 206 D Menentukan material Mold Menentukan ukuran dari Striker Plate Menentukan Sistem Pendingin pada Mold dari Produk Botol Merk X Volume 0.8 Liter Menentukan Sealing saluran pendingin Mold dari Produk Botol Merk X Volume 0.8 Liter Menentukan Posisi Guide Bushing, Guide Pin, Baut dan Dowel Pin Menentukan ukuran Die dan Pin dari Produk Botol Merk X Volume 0.8 Liter Menentukan ukuran Abfal dari Mold Produk Botol Merk X Volume 0.8 Liter. 147

10 BAB V ANALISA HASIL 5.1 Hasil re-draw dari Produk Merk X Volume 0.8 Liter Hasil Cetakan ( Mould ) Produk Botol Merk X Volume 0.8 Liter Besarnya blow pressure yang bekerja pada Mesin BM 206D untuk produk botol Merk X Volume 0.8 Liter Hasil pemeriksaan Produk Botol Merk X Volume 0.8 Liter Hasil pengukuran Top Load dari Produk Botol Merk X Volume 0.8 Liter Hasil pengendalian proses secara Statistik.156 BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN 6.1 Kesimpulan Saran DAFTAR LAMPIRAN DAFTAR REFERENCI DAFTAR PUSTAKA...184

11 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Extrusion Blow Molding Machine Skematik Diagram Gambar 2.2 Komposisi produk botol plastik...10 Gambar 2.3 Prinsip Kerja Extrusion Blow Molding...10 Gambar 2.4 Proses Extrusion Blow Molding...11 Gambar 2.5 Extrusion Blow Molding Machine Cycle Gambar 2.6 Macam macam bentuk botol dari proses Extrusion Blow Molding 12 Gambar 2.7 Bagian dari produk botol plastic Extrusion Blow Molding.13 Gambar 2.8 Parting Line pada neck Gambar 2.9 Parting Line pada base bottom.. 14 Gambar 2.10 Parting Line pada side bottom Gambar 2.11 Ketentuan dari Inside Parison.. 15 Gambar 2.12 Mold dengan menggunakan Inside Parison Gambar 2.13 Mold dengan menggunakan Outside Parison Gambar 2.14 Dimensi dari produk botol plastic 17 Gambar 2.15 Tatanama dari round blow container 20 Gambar 2.16 Desain Shoulder untuk Top Load dan Staked Strength 20 Gambar 2.17 Tempat label untuk kekuatan kolom 20 Gambar 2.18 Desain bottom untuk penyokong dan stabilitas 21 Gamabr 2.19 Bagian-bagian dari mould Extrusion Blow Molding 24 Gambar 2.20 Cutting edge pada neck part.25 Gambar 2.21 Desain bottom untuk menjaga kestabilan dengan dibuat tonjolan...28 Gambar 2.22 Desain bottom untuk menjaga kestabilan dengan dibuat cekungan...29 Gambar 2.23 Desain dari Pinch Off...31 Gambar 2.24 Desain dari welding edge dan pinch-off pocket..32

12 Gambar 2.25 Kaitan kekuatan sambungan dengan Pinch Off Gambar 2.26 Lokasi dari Chime area dan Pinch Off area.. 32 Gambar 2.27 Venting blow pada penampang ovale...33 Gambar 2.28 Tidak ada penampang venting pada area bulat.34 Gambar 2.29 Type dari desain Pin dan Die yang digunakan dalam blow molding...36 Gambar 2.30 Kontruksi dari Die dan Pin Gambar 2.31 Die dan Pin Assembly...39 Gambar 2.32 Bentuk dari Mandrel atau Pin Gambar 2.33 Bagian bagian dari Die Pin Gambar 2.34 Bentuk dari Blow Pin Gambar 2.35 Kontruksi dari Blow Pin...40 Gambar 2.36 Panjang keliling Abfal..41 Gambar 2.37 Perpindahan panas barisan silinder dari jarak parallel yang sama yang tersimpan didalam semi-medium tak terbatas 45 Gambar 2.38 Perpindahan panas silinder yang panjang yang tersimpan didalam semi-medium tak terbatas..45 Gambar 2.39 Applikasi dari program Minitab Gambar 3.1 Timbangan 58 Gambar 3.2 Gelas Ukur 58 Gambar 3.3 Vernier Caliper Gambar 3.4 Vernier Height Gages...59 Gambar 3.5 SP 400 bagian potongan dari Finish Thread. 61 Gambar 3.6 SP 410 bagian potongan dari Finish Thread. 62 Gambar 3.7 SP 415 bagian potongan dari Finish Thread. 63 Gambar 3.8 SP 425 bagian potongan dari Finish Thread. 65

13 Gambar 3.9 SP 403 dan 400 bagian potongan dari Finish Thread dan Lip 65 Gambar 3.10 SP 200 bagian potongan dari Finish Thread dan Lip. 67 Gambar 3.11 SP 110 bagian potongan dari Finish Thread dan Lip. 68 Gambar 3.12 SP 444 bagian potongan dari Finish Thread dan Lip.. 69 Gambar 3.13 Tampilan Software Solid Works..71 Gambar 3.14 Material Editor.71 Gambar 3.15 Mass / Section Properties Option.71 Gambar 3.16 Mass Properties Gambar 3.17 COSMOSXpress...72 Gambar 3.18 Application PartingLline pada Solid Work Gambar 3.19 Posisi dari Adapter Plate Gambar 3.20 Posisi lubang baut yang terdapat pada Adapter Plate Gambar 3.21 Pengecekan dari berat...79 Gambar 3.22 Pengecekan dari dimensi..79 Gambar 3.23 Penempatan botol kosong di meja timbangan.. 80 Gambar 3.24 Tekan Knob pada posisi Gambar 3.25 Kondisi display Gambar 3.26 Pengisian botol dengan air 81 Gambar 3.27 Air memenuhi botol.. 81 Gambar 3.28 Hasil dari pengukuran Volume Botol...81 Gambar 3.29 Posisi air pada dasar neck.82 Gambar 3.30 Penuangan ke gelas ukur.82

14 Gambar 3.31 Volume air didalam gelas ukur Gambar 3.32 Pengetesan Drop Test...83 Gambar 3.33 Pengetesan Top Load 84 Gambar 4.1 Botol Merk X Volume 0.8 Liter 87 Gambar 4.2 Desain Botol Merk X Volume 0.8 Liter 89 Gambar 4.3 Detail Drawing Botol Merk X Volume 0.8 Liter..90 Gambar 4.4 Berat, FL dan BF dari rancangan Botol Merk X Volume 0.8 Liter..91 Gambar 4.5 Simulasi Top Load dari rancangan Botol Merk X Volume 0.8 Liter 98 Gambar 4.6 Specifikasi Mesin Extrusion Blow Molding.99 Gambar 4.7 Panjang Keliling Produk Botol Merk X Volume 0.8 Liter. 100 Gambar 4.8 Kalkulasi Area Produk Botol Merk X Volume 0.8 Liter 103 Gambar 4.9 Specifikasi mould pada mesin Extrusion Blow Molding Gambar 4.10 Penempatan Produk Botol pada Area Mold Base Gambar 4.11Pembagian Section Mold berdasarkan Parting Line Produk Botol.107 Gambar 4.12 Ukuran dari Wagoner dan Adapter Extrusion Mold Blow Gambar 4.13 Ukuran dari Thickness Mold Base Gambar 4.14 Specifikasi dari Mold Steel.110 Gambar 4.15 Specifikasi dari Mold Steel.111 Gambar 4.16 Sketsa dari Striker Plate Gambar 4.17 Sketsa dari system saluran pendingin Neck Insert..113 Gambar 4.18 Sketsa 3D dari system saluran pendingin Neck Insert Gambar 4.19 Foto dari system saluran pendingin Neck Insert

15 Gambar 4.20 Sketsa dari system saluran pendingin Body Insert Gambar 4.21 Sketsa 3D dari system saluran pendingin Body Insert Gambar 4.22 Foto dari system saluran pendingin Body Insert Gambar 4.23 Sketsa dari system saluran pendingin Bottom Insert..116 Gambar 4.24 Sketsa 3D dari system saluran pendingin Bottom Insert Gambar 4.25 Foto dari system saluran pendingin Bottom Insert Gambar 4.26 Ukuran dari saluran pendingin Neck Insert Gambar 4.27 Ukuran dari saluran pendingin Neck Insert untuk proses Heat Transfer Conveksi Gambar 4.28 Ukuran dari saluran pendingin Body Insert Gambar 4.29 Ukuran dari saluran pendingin Body Insert untuk proses Heat Transfer Conveksi Gambar 4.30 Ukuran dari saluran pendingin Bottom Insert Gambar 4.31 Ukuran dari saluran pendingin Bottom Insert untuk proses Heat Transfer Conveksi Gambar 4.32 Standarisasi dari ukuran alur O ring 131 Gambar 4.33 Penempatan O Ring dan ukuran alur O Ring Gambar 4.34 Penempatan Guide Bushing dan Guide Pin 134 Gambar 4.35 Specifikasi dari Guide Bushing..135 Gambar 4.36 Specifikasi dari Guide Pin Gambar 4.37 Posisi dari Dowel Pin.137 Gambar 4.38 Specifikasi dari Dowel Pin.138 Gambar 4.39 Posisi dari Baut Pemikat 140

16 Gambar 4.40 Perlakuan Top Load dari Blow Pressure 140 Gambar 4.41 Specifikasi dari Baut Hexagonal Socket 143 Gambar 4.42 Kontruksi Pin untuk Mesin Blow BM 206D..145 Gambar 4.43 Foto Pin untuk Mesin Blow BM 206D Gambar 4.44 Kontruksi Die untuk Mesin Blow BM 206D..146 Gambar 4.45 Foto Die dan Pin untuk Mesin Blow BM 206D.146 Gambar 4.46 Double Dam Pinch-Off Design Gambar 4.47 Single Dam Pinch-Off Design Gambar 4.48 Skematik diagram dari potongan parison selama extrusion Gambar 4.49 Transient diameter swell function Gambar 4.50 Posisi Pinch Off pada bagian Bottom Insert..150 Gambar 5.1 Radius pada bagian tepi produk botol Merk X Volume 0.8 Liter..151 Gambar 5.2 Mould produk botol Merk X Volume 0.8 Liter..153 Gambar 5.3 Blow pressure pada produk Merk X Volume 0.8 Liter Gambar5.4 Hasil pengetesan dari Top Load Botol Merk X Volume 0.8 Liter..156 Gambar 6 Gambar 7 Produk Botol Merk X Volume 0.8 Liter Mold Assy Produk Botol Merk X Volume 0.8 Liter...182

17 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Shrinkage dari Material Resin Plastik..166 Tabel 3.1 Specifikasi BW 1000 EC.167 Tabel 3.2 Bottle Over Flow Capacity Tolerance.168 Tabel 3.3 Body Dimensional Tolerance..168 Tabel 3.4 SP-400 Finish Thread.169 Tabel 3.5 SP-410 Finish Thread.170 Tabel 3.6 SP-415 Finish Thread.170 Tabel 3.7 SP-425 Finish Thread.171 Tabel 3.8 SP-100 Finish Thread.171 Tabel 3.9 SP-103 Finish Thread.171 Tabel 3.10 SP-200 Finish Thread Tabel 3.11 SP-444 Finish Thread Tabel 3.12 Lembar Pemeriksaan Mold New..77 Tabel 3.13 Lembar Pemeriksaan Produk Botol. 85 Tabel 4.1 Properties dari Saturated Water Tabel 4.2 Properties dari clearance O Ring.132 Tabel 4.3 Properties dari ukuran O Ring..132 Tabel 4.4 Faktor Keamanan α yang didasarkan pada Tensile Strength Tabel 4.5 Daya Tahan Kekuatan Baut.139 Tabel 5 Tabel 6 Tabel 7 Tabel 8 Tabel 9 Start Hole for Eye Bolt.174 Tap PT for Cooling Hole Hexagonal Socket Head Screws..176 Quick Fitting Joint for Molding Cooling..177 Steels Comparison 178 Tabel 10 Capability Indeks.180

18 DAFTAR ISTILAH Extrusion Blow Molding : salah satu metode pencetakan bahan plastic yang dihasilkan dengan cara memanjangkan lelehan plastic yang berbentuk pipa atau dikenal parison yang kemudian dilanjutkan dengan proses tiup untuk membentuk produk jadi. Parting Line :garis batas tiap bagian dari part mold yaitu antar cavity, insert neck dengan body mold atau body mold dengan bottom mold yang terbentuk pada produk jadi. Srinkage : nilai dari penyusutan material. Lug : bagian produk yang berfungsi sebagai proses label atau printing pada area produk. kelengkapan proses finishing seperti Pinch off : bagian dari mold dimana parison ditekan dan disambung menjadi satu. Cutting Edge : bagian tepi dari pinch off yang berfungsi sebagai pemotong flash ( kelebiban material ). Cutting Sleeve : bagian tepi dari blowpin yang bersinggungan dengan striker plate yang berfungsi sebagai pemotong dome atau bagian plastic yang terbentuk dibagian atas Neck Insert Mold. Fill Level (FL) : volume yang dibutuhkan dengan ketinggian yang telah ditentukan pada produk botol. Brimful : volume pada kondisi botol terisi penuh. Wagoner : bagian dari mesin mold yang berfungsi sebagai pemegang mold dan sebagai mekanisme clamping. Konveksi : cara pemindaha energy diantara permukaan solid dan perbatasan gerakan liquit atau gas.

19 Konduksi : perpindahan energy dari energy bahan particle yang berlebih yang berbatasan dengan salah satu energy yang kurang sebagai hasil interaksi diantara particle. Konduksi dapat terjadi pada tempat solid, liquid dan gas.

20 DAFTAR NOTASI

21