Top Banner
PENGARUH VARIASI SUHU TERHADAP CACAT SHORT SHOT PADA PRODUK INJECTION MOLDING BERBAHAN POLYPROPYLENE (PP) Disusun sebagai syarat mencapai Gelar Sarjana Teknik Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta oleh: JAROT DARMAWAN D200110097 JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2018
18

PENGARUH VARIASI SUHU TERHADAP CACAT SHORT …eprints.ums.ac.id/60751/15/HALAMAN DEPAN-JAROT.pdf · Bagian-bagian mesin injection molding ..... 16 Gambar 2.5. Bagian-bagian injection

Jul 26, 2019

Download

Documents

hakhanh
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: PENGARUH VARIASI SUHU TERHADAP CACAT SHORT …eprints.ums.ac.id/60751/15/HALAMAN DEPAN-JAROT.pdf · Bagian-bagian mesin injection molding ..... 16 Gambar 2.5. Bagian-bagian injection

PENGARUH VARIASI SUHU TERHADAP CACAT SHORT

SHOT PADA PRODUK INJECTION MOLDING BERBAHAN

POLYPROPYLENE (PP)

Disusun sebagai syarat mencapai Gelar Sarjana Teknik Jurusan Teknik Mesin

Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta

oleh:

JAROT DARMAWAN

D200110097

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2018

Page 2: PENGARUH VARIASI SUHU TERHADAP CACAT SHORT …eprints.ums.ac.id/60751/15/HALAMAN DEPAN-JAROT.pdf · Bagian-bagian mesin injection molding ..... 16 Gambar 2.5. Bagian-bagian injection

ii

PERNYATAAN KEASLIAN PUBLIKASI ILMIAH

Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul

“PENGARUH VARIASI SUHU TERHADAP CACAT SHORT SHOT PADA

PRODUK INJECTION MOLDING BERBAHAN POLYPROPYLENE (PP)”

dibuat sebagai syarat memperoleh gelar sarjana S1 Jurusan Teknik Mesin Fakultas

Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta, bukan merupakan tiruan atau

duplikasi skripsi yang sudah dipublikasikan dan pernah digunakan untuk

mendapatkan gelar kesarjanaan di lingkungan Universitas Muhammadiyah

Surakarta atau instansi manapun, kecuali bagian yang sumber informasinya saya

cantumkan sebagaimana mestinya.

Surakarta, Januari 2018

Yang menyatakan

Jarot Darmawan

Page 3: PENGARUH VARIASI SUHU TERHADAP CACAT SHORT …eprints.ums.ac.id/60751/15/HALAMAN DEPAN-JAROT.pdf · Bagian-bagian mesin injection molding ..... 16 Gambar 2.5. Bagian-bagian injection

iii

HALAMAN PERSETUJUAN

PENGARUH VARIASI SUHU TERHADAP CACAT SHORT SHOT PADA

PRODUK INJECTION MOLDING BERBAHAN POLYPROPYLENE (PP)

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

PUBLIKASI ILMIAH

Disusun oleh:

JAROT DARMAWAN

D200110097

Telah diperiksa dan disetujui untuk diuji oleh :

Dosen Pembimbing

Bambang Waluyo F., ST, MT

Senin

19 Maret 2018

Page 4: PENGARUH VARIASI SUHU TERHADAP CACAT SHORT …eprints.ums.ac.id/60751/15/HALAMAN DEPAN-JAROT.pdf · Bagian-bagian mesin injection molding ..... 16 Gambar 2.5. Bagian-bagian injection

iv

HALAMAN PENGESAHAN

PENGARUH VARIASI SUHU TERHADAP CACAT SHORT SHOT PADA

PRODUK INJECTION MOLDING BERBAHAN POLYPROPYLENE (PP)

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

Disusun oleh:

JAROT DARMAWAN

D200110097

Telah dipertahankan didepan Dewan Penguji Fakultas Teknik Jurusan

Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta Pada hari sabtu 20

Januari 2018 dan dinyatakan memenuhi syarat

Dewan Penguji :

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

Anggota 1 : Ir. Masyrukan, MT. ……………

Anggota 2 : Patna Partono, ST., MT. ……………

Dekan

Ir. H. Sri Sunarjono, MT, Ph.D

Senin

19 Maret 2018

Page 5: PENGARUH VARIASI SUHU TERHADAP CACAT SHORT …eprints.ums.ac.id/60751/15/HALAMAN DEPAN-JAROT.pdf · Bagian-bagian mesin injection molding ..... 16 Gambar 2.5. Bagian-bagian injection

v

Page 6: PENGARUH VARIASI SUHU TERHADAP CACAT SHORT …eprints.ums.ac.id/60751/15/HALAMAN DEPAN-JAROT.pdf · Bagian-bagian mesin injection molding ..... 16 Gambar 2.5. Bagian-bagian injection

vi

MOTTO

“Pendidikan merupakan perlengkapan paling baik untuk hari tua”

(Aristoteles)

“Hanya kebodohan yang selalu meremehkan pendidikan”

(P. Syrus)

Page 7: PENGARUH VARIASI SUHU TERHADAP CACAT SHORT …eprints.ums.ac.id/60751/15/HALAMAN DEPAN-JAROT.pdf · Bagian-bagian mesin injection molding ..... 16 Gambar 2.5. Bagian-bagian injection

vii

PENGARUH VARIASI SUHU TERHADAP CACAT SHORT SHOT PADA PRODUK INJECTION MOLDING BERBAHAN POLYPROPYLENE (PP)

Jarot Darmawan,Bambang Waluyo Febriantoko

Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta Jl. A Yani Tromol Pos 1 Pabelan Kartosuro

email : [email protected]

Abstrak Injection molding adalah proses pembentukan plastic dengan cara

melelehkan material plastik yang kemudian diinjeksikan kedalam sebuah cetakan. Dengan teknik injection molding plastic dapat dibentuk sesuai dengan desain produk yang diinginkan.

Dalam penelitian ini menggunakan mesin injection molding type vertical dilengkapi mesin press hidrolik pneumatic. Menggunakan bahan biji plastic polypropylene (pp) dan mengunakan variasi suhu 150°C, 155°C, 160°C, 165°C dan 170°C.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada suhu 150°C didapat hasil produk yang kurang baik karena terdapat cacat Short Shot rata-rata sebesar 754,256 mm². Pada variasi suhu 155°C juga didapat hasil produk kurang baik karena adanya cacat Short Shot rata-rata sebesar 71,083 mm². Pada variasi suhu 160°C, 165°C dan 170°C didapatkan hasil produk yang baik dan tidak terdapat cacat Short Shot pada dinding produk yang dihasilkan. Pada variasi 170°C adalah yang paling baik di bandingkan yang lain, dikarenakan dari hasil produk yang rapi, warna putih dan hasil produk yang optimal.

. Kata kunci :variasi suhu, short shot, injection molding.

Abstract Injection molding is a process of plastic forming by melting plastic

material, which is injected then into a mold. By using injection molding the plastic can be formed fit as the design of the product wanted.

The study uses vertica-typel injection molding machine completed by hidrolik pneumatic press machine. It uses plastic stone material of polypropylene (pp) and temperature variety of 150°C, 155°C, 160°C, 165°C and 170°C.

The result of the study shows that at the temperature of 150°C the product is less good because there are Short Shot deformity average about 754.256 mm². At the temperature of 155°C the product is also less good because the Short Shot deformity average is 71.083 mm². At the temperature of 160°C, 165°C and 170°C the products are good and there is no Short Shot deformity on the wall of the product resulted. At the temperature of 170°C the product is the best of all product at the other temperature variety. It is tidy, white-coloured, and optimal product.

Keyword : temperature variety, short shot, injection molding.

Page 8: PENGARUH VARIASI SUHU TERHADAP CACAT SHORT …eprints.ums.ac.id/60751/15/HALAMAN DEPAN-JAROT.pdf · Bagian-bagian mesin injection molding ..... 16 Gambar 2.5. Bagian-bagian injection

viii

KATA PENGANTAR

Bismillahirrahmannirrahim

Syukur Alhamdulillah, penulis panjatkan kehadiran Allah SWT atas

berkah dan rahmat-Nya sehingga penyusunan laporan penelitian ini dapat

terselesaikan berjudul “PENGARUH VARIASI SUHU TERHADAP

CACAT SHORT SHOT PADA PRODUK INJECTION MOLDING

BERBAHAN POLYPROPELENE (PP)” dapat terselesaikan atas

dukungan dari beberapa pihak. Untuk itu penulis ingin menyampaikan

rasa terimakasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya kepada:

1. Ir. H. Sri Sunarjono, MT, Ph.D selaku dekan Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Surakarta.

2. Ir. Subroto, MT. selaku ketua Jurusan Teknik Mesin Fakultas

Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.

3. Bambang Waluyo Febriantoko, ST, MT selaku pembimbing yang

senantiasa member koreksi dan bimbingannya.

4. Ir. Ngafwan, MT selaku pembimbing akademik yang telah member

nasehat selama ini.

5. Bapak dan ibu dosen pengajar Teknik Mesin Universitas

Muhammadiyah Surakarta.

6. Ayahanda dan Ibunda tercinta yang telah mendukung penuh dan

juga kerelaan memberikan dukungan baik moril maupun materil

didalam penyusunan Tugas Akhir ini.

Page 9: PENGARUH VARIASI SUHU TERHADAP CACAT SHORT …eprints.ums.ac.id/60751/15/HALAMAN DEPAN-JAROT.pdf · Bagian-bagian mesin injection molding ..... 16 Gambar 2.5. Bagian-bagian injection

ix

7. Rekan-rekan Teknik Mesin seperjuangan angkatan 2011 yang

telah memberikan dukungan serta bantuan dikala susah maupun

senang.

8. Sahabat satu kelompok penelitian Miko, Adi dan Yoga terima

kasih atas kerjasama dan batuan selama ini.

9. Dan terakhir kepada seluruh pihak-pihak yang telah membantu

dalam pembuatan Tugas Akhir ini.

Penulis menyadari bahwa laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari

sempurna, maka dari itu penulis sangat mengharapkan saran dan kritik

yang bersifat membangun, agar penulis dapat mengetahui dimana saja

kekurangan laporan ini. Semoga laporan Tugas Akhir ini dapat berguna

serta bermanfaat khususnya bagi penulis dan bagi pembaca pada

umumnya.

Surakarta, Januari 2018

Penulis

Jarot Darmawan

Page 10: PENGARUH VARIASI SUHU TERHADAP CACAT SHORT …eprints.ums.ac.id/60751/15/HALAMAN DEPAN-JAROT.pdf · Bagian-bagian mesin injection molding ..... 16 Gambar 2.5. Bagian-bagian injection

x

DAFTAR ISI

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

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

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

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

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

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

ABSTRAK ................................................................................................. vii

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

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

DAFTAR GAMBAR .................................................................................. xiii

DAFTAR TABEL ...................................................................................... xvi

DAFTAR GRAFIK ................................................................................... xvii

DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................. xviii

BAB I PENDAHULUAN .............................................................................. 1

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

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

1.3. Batasan Masalah ...................................................................... 2

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

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

1.6. Sistematika penulisan ............................................................... 4

Page 11: PENGARUH VARIASI SUHU TERHADAP CACAT SHORT …eprints.ums.ac.id/60751/15/HALAMAN DEPAN-JAROT.pdf · Bagian-bagian mesin injection molding ..... 16 Gambar 2.5. Bagian-bagian injection

xi

BAB II Dasar Teori ..................................................................................... 5

2.1. Tinjauan Pustaka ........................................................................ 5

2.2. Landasan Teori ........................................................................... 7

2.2.1. Proses pembuatan polimer ............................................... 7

2.2.2. Injection molding ............................................................. 14

2.2.3. Kontruksi mesin injetion molding ..................................... 16

2.2.4. Sistem pendingin konformal ............................................ 20

2.2.5. Cacat produk injection molding ....................................... 21

2.2.6. Parameter proses injection molding ................................ 26

2.2.7. Cacat Short Shot ............................................................. 27

2.2.8. Termofisika ...................................................................... 29

BAB III METODOLOGI PENELITIAN ....................................................... 31

3.1. Diagram Alir Penelitian ............................................................. 31

3.2. Tempat Penelitian Lapangan .................................................... 33

3.3. Alat dan Bahan ......................................................................... 34

3.3.1. Mesin injeksi plastik ........................................................ 34

3.3.2. Alat dan bahan penelitian ................................................ 36

3.4. Dasar Pemilihan Bahan Baku ................................................... 42

3.5. Proses Pembuatan Cetakan (mold) .......................................... 43

3.5.1. Desain cetakan (mold) yang direncanakan ..................... 44

3.5.2. Bentuk spesimen yang direncanakan ............................. 46

3.6. Diagram Alir Prosedur Pembuatan Produk ............................... 47

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN .................................. 48

Page 12: PENGARUH VARIASI SUHU TERHADAP CACAT SHORT …eprints.ums.ac.id/60751/15/HALAMAN DEPAN-JAROT.pdf · Bagian-bagian mesin injection molding ..... 16 Gambar 2.5. Bagian-bagian injection

xii

4.1. Data hasil penelitian ................................................................. 48

4.2. Hasil pengukuran cacat Short Shot .......................................... 50

4.2.1. Pengukuran dengan menggunakan mesin CNC router ... 50

4.2.2. Analisa cacat Short Shot dengan solid works ................. 53

4.2.3. Pembahasan hasil pengukuran luasan dan persentase

cacat Short Shot ............................................................. 59

BAB V PENUTUP .................................................................................... 60

5.1. Kesimpulan ............................................................................... 60

5.2. Saran ........................................................................................ 60

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

Page 13: PENGARUH VARIASI SUHU TERHADAP CACAT SHORT …eprints.ums.ac.id/60751/15/HALAMAN DEPAN-JAROT.pdf · Bagian-bagian mesin injection molding ..... 16 Gambar 2.5. Bagian-bagian injection

xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Biji plastik polypropylene ..................................................... 10

Gambar 2.2. Bagian utama mesin injection molding ................................ 15

Gambar 2.3. Skematik proses injection molding ...................................... 16

Gambar 2.4. Bagian-bagian mesin injection molding ............................... 16

Gambar 2.5. Bagian-bagian injection unit ................................................ 17

Gambar 2.6. Skematis dan bagian-bagian dari clamping unit .................. 18

Gambar 2.7. Bagian utama dari mold unit ............................................... 18

Gambar 2.8. Sistem pendingin konvensional,(A) cavity,(B) core ............. 20

Gambar 2.9. Sistem pendingin konformal ................................................ 21

Gambar 2.10. Defect short-shot ............................................................... 22

Gambar 2.11. Defect warpage ................................................................. 23

Gambar 2.12. Defect weld line ................................................................. 24

Gambar 2.13. Defect sink mark ............................................................... 25

Gambar 2.14. Defect flashing .................................................................. 26

Gambar 2.15. Defect Short Shot .............................................................. 27

Gambar 3.1. Diagram Alir Penelitian ........................................................ 31

Gambar 3.2. Mesin injeksi plastic ............................................................ 34

Gambar 3.3. Thermometer ...................................................................... 36

Gambar 3.4. Thermocontrol ..................................................................... 36

Gambar 3.5. Thermocouple ..................................................................... 37

Page 14: PENGARUH VARIASI SUHU TERHADAP CACAT SHORT …eprints.ums.ac.id/60751/15/HALAMAN DEPAN-JAROT.pdf · Bagian-bagian mesin injection molding ..... 16 Gambar 2.5. Bagian-bagian injection

xiv

Gambar 3.6. Gelas ukur ........................................................................... 37

Gambar 3.7. Jangka sorong digital .......................................................... 38

Gambar 3.8. Stopwatch ........................................................................... 38

Gambar 3.9. pompa dan slang air ............................................................ 39

Gambar 3.10. peralatan kunci .................................................................. 39

Gambar 3.11. Gerinda ............................................................................. 39

Gambar 3.12. Ember ............................................................................... 40

Gambar 3.13. Bor tangan ........................................................................ 40

Gambar 3.14. Kamera handphone ........................................................... 41

Gambar 3.15. Serbuk/gram alumunium ................................................... 41

Gambar 3.16. Resin epoxy ...................................................................... 42

Gambar 3.17. Pipa tembaga .................................................................... 42

Gambar 3.18. Biji polypropylene (pp) ....................................................... 43

Gambar 3.19. desain mold yang direncanakan........................................ 44

Gambar 3.20. Dimensi mold .................................................................... 44

Gambar 3.21. proses pembuatan pendingin ............................................ 45

Gambar 3.22. core ................................................................................... 46

Gambar 3.23. spesimen yang direncanakan ........................................... 46

Gambar 3.24. prosedur pembuatan produk ............................................. 47

Gambar 4.1. Spesimen yang dihasilkan .................................................. 50

Gambar 4.2. Penandaan luasan Short Shot ............................................ 51

Gambar 4.3. Penentuan titik nol koordinat ............................................... 51

Gambar 4.4. pengukuran titik koordinat dengan mesin CNC router ......... 52

Page 15: PENGARUH VARIASI SUHU TERHADAP CACAT SHORT …eprints.ums.ac.id/60751/15/HALAMAN DEPAN-JAROT.pdf · Bagian-bagian mesin injection molding ..... 16 Gambar 2.5. Bagian-bagian injection

xv

Gambar 4.5. hasil pengukuran koordinat ................................................. 52

Gambar 4.6. koordinat titik pada solid works ........................................... 53

Gambar 4.7. bentuk 3D dari produk ......................................................... 54

Gambar 4.8. luasan Short Shot................................................................ 54

Page 16: PENGARUH VARIASI SUHU TERHADAP CACAT SHORT …eprints.ums.ac.id/60751/15/HALAMAN DEPAN-JAROT.pdf · Bagian-bagian mesin injection molding ..... 16 Gambar 2.5. Bagian-bagian injection

xvi

DAFTAR TABEL

Table 2.1.Sifat fisik, mekanis dan thermal dari polypropylene ................. 11

Table 3.1. Spesifikasi Spesimen yang direncanakan ............................... 31

Table 4.1. Data hasil proses percobaan .................................................. 48

Table 4.2. Hasil pengamatan Short Shot ................................................. 49

Tabel 4.3. Hasil luasan Short Shot ........................................................... 55

Tabel 4.4 Hasil presentase cacat Short Shot ........................................... 57

Page 17: PENGARUH VARIASI SUHU TERHADAP CACAT SHORT …eprints.ums.ac.id/60751/15/HALAMAN DEPAN-JAROT.pdf · Bagian-bagian mesin injection molding ..... 16 Gambar 2.5. Bagian-bagian injection

xvii

DAFTAR GRAFIK

Grafik 4.1. Histogram luas area Short Shot ............................................. 56

Grafik 4.2. Histogram hasil presentase besaran Short Shot .................... 58

Page 18: PENGARUH VARIASI SUHU TERHADAP CACAT SHORT …eprints.ums.ac.id/60751/15/HALAMAN DEPAN-JAROT.pdf · Bagian-bagian mesin injection molding ..... 16 Gambar 2.5. Bagian-bagian injection

xviii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Desain core, cavity dan injection molding

Lampiran 2. Poto hasil produk injection molding