STUDI PENYUSUTAN PRODUK KARET HASIL VULKANISASI DENGAN METODE INJEKSI

Transkripsi

1 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 JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2013

2 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 ii

3 iii

4 iv

5 v

6 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 orangorang yang diberi ilmu pengetahuan beberapa derajat ( Q.S. Mujadilah (58) : 11 ) vi

7 PERSEMBAHAN Sujud syukurku pada-mu Illahi Robbi yang senantiasa memberikan kemudahan bagi hamba-nya yang mau berusaha. Petunjuk dan bimbingan- ini Mu selama hamba menuntut ilmu diperantauan berbuah karya sederhana yang kupersembahkan kepada : 1) Agamaku yang telah mengenalkan aku kepada ALLAH SWT serta Rosul-Nya yang mengarahkan dari jalan dari gelap-gulita menuju terang benderang, terimakasih ALLAH atas ridhonya hingga saya dapat 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 kekuatan dalam setiap langkah ananda, terima kasih atas semua pengorbanan yang tidak ternilai harganya. 3) Istriku Yovita Yulianti, yang selalu memberikanku dukungan dan terimakasih atas kesetiaanya. 4) Teman-temanku teknik mesin yang selalu membantuku saat senang maupun susah hingga selesainya Tugas Akhir ini. 5) Dan semua pihak yang telah membantu, semoga ALLAH SWT yang membalas segala kebaikan kalian semua. vii

8 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 anand69@yahoo.co.id 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 viii

9 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. ix

10 5. Dosen Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta yang telah memberikan ilmu pengetahuan kepada penulis selamaa mengikuti kegiatan kuliah. 6. Bapak Ibu tercinta yang telah banyak memberikan dorongan baik moral, material, nasehat dan do a. 7. Teman-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 2012 Penulis x

11 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 Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian Batasan Masalah Sistematika Penulisan... 4 BAB II LANDASAN TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka Dasar Teori Komposit Karet Alam Kompon Karet xi

12 Mastikasi dan Pencampuran Rubber Molding Rancangan Kompon Vulkanisasi Penyusutan Cycle Time BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1. Bahan Penelitian Alat Penelitian Tempat Penelitian Prosedur Penelitian Diagram Alir Penelitian Proses Perancangan Mold Proses Pembuatan Mold Tahap-tahap Proses Injection Molding Pengukuran Penyusutan BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Analisa Penyusutan Hasil Analisa Penyusutan pada Variasi lama waktu Vulkanisasi 1 jam Hasil Analisa Penyusutan pada Variasi lama waktu Vulkanisasi 2 jam Pembahasan Perbandingan Hasil Analisa Penyusutan dari Proses Injeksi dan Press Molding BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN xii

13 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Continous fiber composite Gambar 2.2 Woven fiber composite Gambar 2.3 Chopped fiber composite Gambar 2.4 Hybrid composite Gambar 2.5 Particulate Composite Gambar 2.6 Laminated Composites Gambar 2.7 Rumus Kimia SBR Gambar 2.8 Rumus Kimia BR Gambar 2.9 IR Gambar 2.10 Mixer Roll Gambar 2.11 Compression Rubber Molding Gambar 2.12 Susunan jaringan proses vulkanisasi Gambar 2.13 Pengaruh vulkanisasi terhadap sifat vulkanisat Gambar 3.1 Compound Rubber Gambar 3.2 Karet RSS Gambar 3.3 Karet SBR Gambar 3.4 Sulfur (Belerang) Gambar 3.5 Stearic Acid Gambar 3.6 Zinc Oxide Gambar 3.7 PEG ( Polyethelyne glycol ) Gambar 3.8 Black Carbon Gambar 3.9 Alat Press (Press Molding) Gambar 3.10 Neraca (Timbangan) Gambar 3.11 Thermocontrol (Alat Pengontrol Suhu) Gambar 3.12 Jangka Sorong Gambar 3.13 Kunci Pas Gambar 3.14 Sarung Tangan Gambar 3.15 Cutter dan Gunting xiii

14 Gambar 3.16 Infrared Thermometer Gambar 3.17 Two roll mixer Gambar 3.18 Slicon cair Gambar 3.19 Part Mold Gambar 3.20 Alumunium Foil Gambar 3.21 Alat Injection Gambar 3.22 Sket Proses Injeksi Gambar 3.23 Diagram Alir Metode Penelitian Gambar 3.24 Model Handle Gambar 3.25 Bagian-bagian Mold Gambar 3.26 Bagian Mold Setelah dirakit Gambar 3.27 Pengukuran Dimensi Handle Gambar 4.1 Histogram Prosentase Penyusutan per sisi pada variasi Lama waktu vulkanisasi dibandingkan pada bahan campuran ebonit dengan serat bambu dan bahan campuran ebonit dengan serat kenaf xiv

15 DAFTAR TABEL Tabel 3.1. Komposisi Kompon Tabel 3.2. Spesifikasi Mold Tabel 4.1. Penyusutan dimensi Panjang pada variasi lama waktu Vulkanisasi 1 jam Tabel 4.2. Penyusutan dimensi lebar pada variasi lama waktu Vulkanisasi 1 jam Tabel 4.3. Penyusutan dimensi Tinggi pada variasi lama waktu Vulkanisasi 1 jam Tabel 4.4. Penyusutan dimensi Panjang pada variasi lama waktu Vulkanisasi 2 jam Tabel 4.5. Penyusutan dimensi lebar pada variasi lama waktu Vulkanisasi 2 jam Tabel 4.6. Penyusutan dimensi Tinggi pada variasi lama waktu Vulkanisasi 2 jam xv

16 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 Materials 1. xvi