SKRIPSI “ Rancang Bangun Mesin Pencacah Plastik Sistem Rotari Kapasitas 10 Kg/Jam”
Diajukan Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar Diploma IV (Sarjana Sains Terapan) Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Padang
Oleh : Nama
: REFISIA SITARI
Bp
: 1311041010
Prodi
: D-IV Teknik Manufaktur
Jurusan
: Teknik Mesin
D-IV TEKNIK MANUFAKTUR KEMENTRIAN RISET TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI POLITEKNIK NEGERI PADANG 2017
LEMBAR PENGESAHAN SKRIPSI “ Rancang Bangun Mesin Pencacah Plastik Sistem Rotari Kapasitas 10 Kg/jam “
Disusun Oleh : Nama Nomor Bp. Jurusan Program Studi
: : : :
Refisia Sitari 1311041010 Teknik Mesin DIV Teknik Manufaktur
Telah Lulus Sidang Pada Tanggal : 6 Oktober 2017
Pembimbing I
Pembimbing II
Asmed, ST, MT NIP. 19640304 19910 1 004
Yusri Mura, ST.MT NIP. 19580811 198603 1 002
Disahkan Oleh :
Kepala Program Studi DIV Teknik Manufaktur
Yusri Mura, ST.MT NIP. 19580811 198603 1 002
Ketua Jurusan Teknik Mesin
Dr. Junaidi, ST, MP NIP. 19660621 199203 1 005
LEMBAR PENGESAHAN SKRIPSI “ Rancang Bangun Mesin Pencacah Plastik Sistem Rotari Kapasitas 10 Kg/jam“
Tugas Akhir Ini Telah Diuji dan Dipertahankan di Depan Tim Penguji Tugas Akhir Diploma IV Jurusan Teknik Mesin Program Studi DIV Teknik Manufaktur Politeknik Negeri Padang Pada Tanggal : 6 Oktober 2017
Tim Penguji :
Ketua/Penguji I
Yusri Mura, ST.MT NIP. 19580811 198603 1 002
Anggota I/ Penguji III
Nota Effiandi, ST, MPd NIP. 19611115 198803 1 002
Sekretaris/Penguji II
Yuliarman, ST, MT NIP. 19660716 199103 1 003
Anggota II/ Penguji IV
Bukhari, S,ST, MT NIP. 19591231 198803 1 016
Nama
No. Alumni Politeknik
No. Alumni Jurusan
REFISIA SITARI BIODATA
(a) Tempat / Tgl Lahir : Jambi / 20 April 1995 (b) Nama Orang Tua : Risno (c) Politeknik Negeri Padang (d) Jurusan : Teknik Mesin. Prodi : DIV Teknik Manufaktur (e) No. BP : 1311041010 (f) Tanggal Lulus : 6 Oktober 2017 (g) Predikat Lulus : Sangat Memuaskan (h) IPK : 3.51 (i) Lama Studi : 4 Tahun 1 Bulan (j) Alamat Orang Tua : Kompleks IPDN Baso Sumbar.
Rancang Bangun Mesin Pencacah Plastik Sistem Rotari Kapasitas 10 Kg/jam Skripsi D-IV oleh : Refisia Sitari Pembimbing I : Yusri Mura, ST. MT dan Pembimbing II : Asmed , ST.MT ABSTRAK Pada saat ini plastik menjadi masalah besar bagi masyarakat. Sebagian masyarakat tidak dapat mempergunakan sampah plastik menjadi bahan yang lebih berguna. Sampah plastik, sehingga dibuat Mesin Pencacah Plastik sebagai awal dari daur ulang sampah plastik. Mesin Pencacah Plastik adalah alat yang dirancang untuk mencacah plastik bekas yang tidak dapat digunakan lagi menjadi serpihan kecil. Sehingga dapat mempermudah proses pembuatan plastik menjadi pelet plastik. Mesin ini mencacah plastik dengan pemotongan horizontal dengan memakai pisau ketam. Memiliki 4 pisau tetap dan 6 pisau berputar. Jenis plastik yang dapat dicacah yaitu Thermoplastik dengan keteban hingga 3mm. Proses Pembuatan Mesin ini dengan proses bubut, proses milling, proses bor, proses pengelasan, proses bending, proses rolling, proses tap dan proses pengecatan. Waktu yang terpakai dalam pembuatan mesin ini kurang lebih selama 979.71 menit dengan biaya upah tenaga kerja sebesar Rp.502.600. Harga jual Mesin Pencacah Plastik ini sebesar Rp.2.381.157. Key Words : Plastik, Pencacah, dan Proses. Tugas Akhir ini telah dipertahankan didepan sidang penguji dan dinyatakan lulus pada tanggal : 6 Oktober 2017 Abstrak telah disetujui oleh penguji : Tanda Tangan
Nama Terang
1
Yusri Mura,ST.MT
2
Yuliarman, ST.MT
Mengetahui : Ketua Jurusan Teknik Mesin : Dr. Junaidi, ST, MP Nip. 196606211992031005
3
4
Nota Effiandi,ST.MPd
Bukhari,SST.MT
Tanda Tangan
Alumni telah mendaftar ke Politeknik Negeri Padang dan mendapatkan nomor alumni : Petugas Jurusan/Politeknik Nomor Alumni Jurusan Nama Tanda Tangan
Nomor Alumni Politeknik Negeri Padang
Nama
Tanda Tangan
KATA PENGANTAR
Bismillahirrahmanirrahim Assalamualaikum Wr.Wb. Segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, yang telah memberikan rahmat serta karunianya kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan Skripsi dengan tepat waktu dan dapat menyelesaikan skripsi dengan baik. Pada kesempatan kali ini, penulis menyelesaikan skripsi dengan judul “MESIN PENCACAH PLASTIK SISTEM ROTARI KAPASITAS 10 KG/JAM”. Penyusunan skripsi ini tidak lepas dari bimbingan dan bantuan berbagai pihak, baik secara moral maupun materil. Oleh karena itu, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada Allah SWT karena tanpa izinnya penulis tidak akan dapat menyelesaikan karya tulis ini. Orang tua dan adik-adik yang selalu membeikan dukungan kepada penulis. Kepada pihak kampus 1. Bapak Junaidi,.ST. MT selaku Kepala Jurusan Teknik Mesin POliteknik Negeri Padang. 2. Bapak Yusri,.ST.MT selaku Kepala Prodi DIV teknik Manufaktur dan sekaligus Pembimbing I. 3. Bapak Asmed,.ST.MT selaku Pembimbing II. 4. Serta teman-teman yang telah membantu penulis dalam melaksanakan Skripsi ini. Semoga amal baik Bapak dan Ibu serta seluruh pihak yang membantu penulis dalam melaksanakan skripsi mendapat balasan dari Allah SWT. Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan laporan ini masih banyak terdapat kesalahan dan kekurangan, dikarenakan keterbatasan kemapuan yang penulis miliki . oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran agar pada masa yang akan datar menjadi lebih baik.
Akhirnya penulis berharap agar Skripsi ini bisa bermanfaat terutama bagi penulis sendii dan juga pembaca yang yang berguna untuk mengembangkan ilmu pengetahuan secara meluas demi kemajuan. Penulis juga mengharapkan saransaran serta kritikan-kritikan yang bersifat membangun dari pembaca untuk mencari sebuah kebenaran. Wassalam Padang,
Oktober 2017
Penulis
DAFTAR ISI
Halaman Utama…………………………………………………………………... i Lembar Pengesahan ……………………………………………………………....ii Kata Persembahan ……………………………………………………………..... iv Lembaran Tugas Akhir …………………………………………………………..vi Lembaran Asistensi ……………………………………………………………...vii Abstrak ………………………………………………………………………… viii Kata Pengantar ………………………………………………………………….. ix Daftar Isi …………………………………………………...…………………… xi Daftar Gambar ………………………………………………………………….xiii Daftar Tabel ………………………………………………………………….... xiv BAB I PENDAHULUAN ……………………………………………………….. 1 1.1 Latar Belakang ………………………………………………………. 1 1.2 Tujuan ……………………………………………………………….. 2 1.2.1
Tujuan Umum …………………………………...………. 2
1.2.2
Tujuan Khusus …………………………………………... 2
1.3 Manfaat ............................................................................…………… 2 1.4 Rumusan Masalah …………………………………………………… 3 1.5 Batasan Masalah ……………………………………………………... 3 1.6 Metoda Pengambilan Data …………………………………………... 3 1.7 Sistematika Penulisan ………………………………………………... 3 BAB II LANDASAN TEORI …………………………………………………… 5 2.1 Pengertian Plastik ……………………………………………………. 5 2.2 Jenis – Jenis Plastik ………………………………………………….. 6 2.2.1 Termosetting ………………………………………………. 6 2.2.2 Termoplastik ………………………………………………. 6
viii
2.3 Mesin Pencacah Plastik Secaa Umum ………………………………. 8 2.4 Perhitungan dan Komponen Mesin ………………………………….. 9 2.4.1 Motor Listrik ………………………………………………. 9 2.4.2 Puli dan Belt ………………………...……………………. 10 2.4.3 Pisau pada Poros …………………………………………. 12 2.4.4 Pasak ……………………………………………………... 16 2.4.5 Bantalan ………………………………………………….. 17 2.4.6 Rangka ……………………………………………………. 17 2.5 Proses Assembly …………………………………………………… 19 2.5.1 Las ……………………………………………………….. 20 2.5.2 Baut dan Mur …………………………………………….. 23 2.6 Proses Manufaktur………………………………………………….. 25 2.6.1 Proses Pembentukan ……………………………………... 26 2.6.2 Proses Permesinan ……………………………………….. 28 2.6.3 Proses Penyambungan …………………………………… 36 2.7 Klasifikasi Proses Manufaktur …………………………………….. 36 BAB III METODOLOGI ……………………………………………………… 38 3.1 Diagram Alir Skripsi ………………………………………………. 38 3.2 Alat dan Bahan …………………………………………………….. 39 3.2.1 Alat ………………………………………………………. 39 3.2.2 Bahan …………………………………………………….. 40 3.3 Waktu Pengerjaan ………………………………………………….. 40 3.4 Tempat Pengerjaan …………………………………………………. 40 3.5 Perencanaan Mesin Pencacah Plastik ………………………………. 41 3.5.1 Analisa Kebutuhan ……………………………………….. 41 3.5.2 Pertimbangan Perencanaan ………………………………. 42
ix
BAB IV PROSES MANUFAKTUR DAN RINCIAN ANGGARANG BIAYA……………………………………..44 4.1 Alur Kerja …………………………………………………………... 44 4.2 Proses Manufaktur …………………………………………………. 45 4.2.1 Poros ……………………………………………………… 45 4.2.2 Rangka ……………………………………………………. 53 4.2.3 Saringan …………………………………………………... 55 4.2.4 Tutup …...………………………………………………… 57 4.2.5 Corong Buang ………………………………………...….. 60 4.3 Rincian Anggaran Biaya …………………………………………… 61 4.3.1 Biaya Pembelian Bahan dan Komponen Standar ………… 61 4.3.2 Biaya Pembuatan …………………………………………. 68 4.3.3 Biaya Penyusutan (depresiasi) …………………………… 73 4.3.4 Biaya Keseluruhan ……………………………………….. 80 4.3.5 Biaya Tak Terduga ……………………………………….. 80 4.3.6 Analisa Keuntungan ……………………………………… 81 BAB V PENUTUP ……………………………………………………………... 82 5.1 Kesimpulan ………………………………………………………… 82 5.2 Saran ……………………………………………………………….. 83 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
x
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Alur kerja Mesin Pencacah ………………………………………… 8 Gambar 2.2 Motor Listrik ………………………………………………………. 9 Gambar 2.3 Puli 1 dan Puli 2 …………………………………………………... 10 Gambar 2.4 Penampang Sabuk ………………………………………………… 11 Gambar 2.5 Bantalan …………………………………………………………… 17 Gambar 2.6 Jenis – jenis Pengelasan ………………………………………...… 21 Gambar 2.7 Macam – macam Kampuh ………………………………………... 22 Gambar 2.8 Jenis Jenis Baut …………………………………………………… 24 Gambar 2.9 Macam-macam Mur ………………………………………………. 25 Gambar 2.10 Jenis-jenis Pengeboran ………………………………………….. 34 Gambar 2.11 Bagan Klasifikasi Proses Manufaktur …………………………... 37
xi
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Jenis – Jenis Plastik ………………………………………………….. 7 Tabel 2.2 Faktor – Faktor Koreksi Daya ……………………………………….. 10 Tabel 2.3 Tabel Ukuran Minimum ……………………………………………... 23 Tabel 2.4 Material Baut ………………………………………………………… 24 Tabel 2.5 Klasifikasi Permesinan ………………………………………………. 29 Table 2.6 Cutting Speed ………………………………………………………... 35 Table 4.1 Tabel pembelian bahan habis pakai ………………………………..... 66 Table 4.2 Tabel Pembelian alat/bahan standar …………………………………. 67 Table 4.3 Upah Tenaga Kerja ………………………………………………….. 71 Table 4.4 Biaya Listrik …………………………………………………………. 73 Table 4.5 Biaya Penyusutan ……………………………………………………. 80
xii
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Plastik merupakan bahan yang paling sering digunakan manusia saat ini, sifat praktis, ringan dan ekonomis dari plastik menjadi salah satu faktor pendukungnya. Terlebih lagi plastik cenderung menjadi barang sekali pakai. Hal ini mengakibatkan peningkatan sampah plastik semakin cepat, namun masih sedikit sekali dari manusia yang menyadari bahaya sampah ini. Salah satu faktor penyebab kerusakan lingkungan ini sebenarnya menjadi tugas bagi setiap orang untuk mencari jalan keluarnya. Perlu diketahui, butuh waktu ratusan bahkan ribuan tahun untuk plastik dapat terurai secara alamiah. Namun dampak dari zat yang terkandung di dalam plastik itu juga sangat berbahaya bagi lingkungan. Jadi, selain mafaatnya yang besar bahaya dari plastik juga besar. Semakin banyaknya limbah plastik baik itu limbah industri maupun limbah rumah tangga, semakin menjadi masalah pula bagi bumi. Saat ini material berbahan dasar plastik
masih menjadi pilihan utama contohnya botol, gelas
plastik dan tutup galon. Sebenarnya botol dan gelas plastik bekas tersebut masih bisa didaur ulang agar menjadi barang yang bermanfaat. Dalam upaya memanfaatkan sampah plastik sebagai bahan daur ulang, maka diperlukan penciptaan alat atau mesin yang dapat dioperasikan sebagai alat untuk pencacah plastik. Melihat kenyataan di lapangan seperti yang dijelaskan di atas tadi, maka penulis mencoba merancang dan membuat mesin pencacah plastik dengan proses pencacahan yang sederhana. Perancangan mesin ini diharapkan mampu mengurangi masalah tersebut serta dalam proses daur ulang akan lebih efektif dan efisien. Selain itu sampah bisa diubah menjadi sesuatu yang lebih bermanfaat dan memiliki daya jual.
1
Prinsip kerja mesin ini adalah memotong menggunakan pisau, yang terdiri atas 6 pisau gerak dan 4 pisau tetap. Pisau digerakkan oleh motor listrik yang terhubung ke pulley melalui poros, sehingga akan menggerakkan pisau gerak. Kemudian sampah plastik yang dimasukkan melalui hopper akan langsung menuju pisau yang berputar sehingga sampah akan terpotong. Jenis pemotongan yang terjadi berupa sayatan, sehingga hasil pemotongannya akan memanjang. 1.2 Tujuan Adapun tujuan dari pembuatan laporan Tugas Akhir ini ada dua macam, yakni : 1.3.1 Tujuan Umum a) Memenuhi salah satu syarat program Diploma IV (DIV) di Politeknik Negeri Padang. b) Sebagai pengembangan ilmu yang telah didapat selama perkuliahan, baik teori atau praktik. c) Memperoleh pemahaman ilmu tentang merancang alat. 1.3.2 Tujuan Khusus a) Mengetahui proses manufaktur pada pembuatan mesin pencacah plastik. b) Mengetahui kecepatan putaran mesin dan waktu pembuatan mesin pencacah plastik. c) Memperoleh hasil rincian anggaran biaya mesin pencacah plastik.
1.3 Manfaat Manfaat yang dapat diambil setelah mesin ini berhasil dirancang nantinya adalah: a) Mampu
mengurangi
kapasitas
penumpukan
sampah
plastik
dan
mengubahnya menjadi lebih bermanfaat. b) Mengubah sampah plastik menjadi potongan yang yang lebih kecil sehingga membantu pihak daur ulang dalam proses pengolahan menjadi pelet plastik.
2
1.4 Rumusan Masalah Rumusan masalah yang dapat diusulkan dengan pertanyaan: 1. Apa saja proses manufaktur mesin pencacah plastik? 2. Apakah ada pengaruh kecepatan putaran mesin produksi dengan waktu pembuatan? 3. Berapa rincian biaya mesin pencacah plastik? 1.5 Batasan Masalah Batasan masalah pada perencanaan alat ini antara lain: 1. Proses Manufaktur yang dilakukan pada mesin pencacah plastik. 2. Perhitungan kecepatan putaran mesin dan waktu yang dipakai dalam proses. 3. Perhitungan Rincian Anggaran Biaya pembuatan mesin. 1.6 Metode Pengumpulan Data Metode pengumpulan data yang dipakai dalam penulisan laporan ini adalah : 1. Metode Dokumentasi, yaitu suatu metode ini menggunakan literatur dan referemsi tentang mesin pencacah plastik. 2. Metode observasi, yaitu metode yang langsung mencari sumber yang berhubungan dengan mesin pencacah plastik dan mesin lainnya. 3. Metode wawancara, yaitu metode ini dilakukan dengan cara menanyakan langsung kepada dosen atau kepada orang yang telah ahli dalam bidang pembuatan mesin. 1.7 Sistematika Penulisan Adapun sistematika penulisan skripsi ini sebagai berikut: BAB I PENDAHULUAN Bab ini berisikan Latar Belakang, Rumusan Masalah, Hipotesis, Tujuan, Manfaat, Batasan Masalah dan Sistematika Penulisan. BAB II LANDASAN TEORI
3
Bab ini berisi teori yang mendukung pembuatan untuk perencanaan dan pembuatan mesin ini. BAB III METEDOLOGI .berisikann alur proses, tempat dan waktu pengerjaan. BAB IV PROSES MANUFAKTUR dan RINCIAN ANGGARAN BIAYA Bab ini berisi penjelasan bagaimana proses-proses manufaktur pada mesin ini, dan perhitungan-perhitungan yang dipakai. BAB V PENUTUP Bab terakhir ini berisi dari kesimpulan dan saran dari penulis.
DAFTAR PUSTAKA lAMPIRAN
4
BAB II LANDASAN TEORI
2.1 Pengertian Plastik Plastik merupakan bahan yang sangat penting dalam dunia permesinan dan industri modern. Plastik adalah bahan sintetis berasal dari minyak mineral, gas alam, atau dibuat dari bahan asal batu bara, batu kapur, udara, air dan juga binatangabinatang dan tumbuh-tumbuhan. Cara pengolahannya biasanya dikerjakan pada proses panas bertekanan. Sifat plastik pada umumnya adalah: - Tahan korosi oleh atmosfer ataupun dengann beberapa zat kimia. - Berat jenisnya cukup rendah, sebagian mengapung dalam air, tetapi pada umumnya lebih berat. - Beberapa cukup ulet dan kuat, tetapi kekuatannya dibawah logam. - Kebanyakan bahan thermoplastik mulai melunak pada suhu yang sangat rendah. Sedikit mempunyai wujud yang menarik dan dapat diberi warna, ada juga yang transparan (tanpa warna). Sifat mekanik bagi plastik yang paling penting adalah tidak mudah pecah karena benturan. Beberapa bahan thermoplastik koefesien geseknya sangat rendah. Penggunaan plastik sebagai kemasan pangan juga disebabkan karena keunggulan dalam hal sifat dan harganya yang terbilang ekonomis.Berbagai jenis pilihan bahan dasar plastik seperti PET, PP, PE, PVC dan lain sebagainya. Walaupun plastik memiliki banyak keunggulan, tapi plastik juga memiliki kelemahan yang mana bila digunakan sebagai kemasan pangan, pada jenis tertentu (misalnya PE, PP, PVC) tidak tahan terhadap panas, berpotensi melepaskan migran berbahaya yang berasal dari sisa monomer dari polimer dan plastik merupakan bahan yang sulit terbiodegradasi sehingga dapat mencemari lingkungan.
5
2.2 Jenis-Jenis Plastik Secara garis besar terdapat dua macam plastik, yaitu resin termoplastik dan resin termoset. Resin termoplastik mempunyai sifat dapat diubah bentuknya jika dipanaskan / didaur ulang, sedangkan resin termoset hanya dapat dibentuk satu kali saja. 2.2.1 Thermoseting Bahan ini keras dan mempunyai daya tahan panas yang tingi. Proses pengerjaan plastik thermoseting adalah sebagai berikut: Bahan baku (resin) berbentuk biji-biji kering dan bahan tambahan dimasukkan kedalam cetakan lalu dipanaskan hingga 150oC. kemudian ditekan dengan gaya kirakira 150atm. Bahan ini akan mencair dan memenuhi model. Selanjutnya dipanasi lagi hingga bahan tersebut mengeras, lalu tutup cetalan dibuka dan benda tersebut diangkat. Prsoses itu berlangsung pada temperature tinggi. 2.2.2 Thermoplastik Thermoplastik tersusun dari molekul-molekul panjang. Jika thermoplastik itu dipanaskan, untuk menjaga keseimbangan maka molekul panjang akan bergerak lebih banyak. Suhu yang menyebabkan proses ini disebut “suhu pelunak”. Bila thermoplastik dipanaskan lebuh lama, molekul panjang akan bergerak keluar dari keseimbangannya dan berpindah tempat terhadap satu sama lain. Suhu pada saat tresebut dinamakan “Suhu lumer” dan bahan menjadi cair. Plastik dapat digolongkan dalam beberapa kelompok kode yang mana terdapat tujuh kelompok plastik kemasan yang digunakan untk pangan dengan kode angka (dapat dilihat di Tabel 2.1). Angka tersebut biasanya ditulis ditengah gambar segitiga (simbol daur ulang). Jenis plastik yang dapat dicacah dengan mesin ini adalah jenis plastik yang berkarakter cenderung keras dan tebal (bukan tipis seperti tas plastik atau tas kresek) yaitu jenis thermoplastik, contohnya adalah botol minuman, kotak makanan, kursi plastik, tutup galon, dan sebagainya.
6
Table 2.1 Jenis-jenis plastik (sumber: Lampiran Kode dari BPOM) No
Nomor Kode
Jenis Plastik
1
PET, PETE (Polyethylene terephthalate)
2
HDPE (High Density Polyethylene)
3
PVC (Polyvinyl chloride)
4
LPDE (Low Density Polyethylene)
5
PP (Polyprophylene)
6
PS (Polystyrene)
7
(Digunakan untuk jenis plastik selain selain nomor 1-6, termasuk Polycarbonat,bio-based plastik,co-polyester,
acrylic,polymide
dan
campuran plastik. 8
-
Melamin
7
Keamanan kemasan dapat dikenali dari logo atau tulisan yang tertera, misalnya tulisan aman untuk makanan atau food safe / for food use / food grade. Logo atau tulisan atau kode plastik tersebut biasanya dicetak timbul pada plastik bersangutan. 2.3 Mesin Pencacah Plastik Secara Umum Mesin ini berfungsi menghancurkan wadah plastik menjadi ukuran diameter ± 10mm, dengan kapasitas 10 kg/jam. Wadah plastik (dengan tebal maksimal 1 mm) dihancurkan menjadi serpihan melalui beberapa tahap, dimulai dengan memasukkan plastik yang sudah dipipihkan ke dalam coronginput, plastik kemudian akan jatuh ke arah pisau yang berputar sehingga akan mengalami penyayatan menjadi ukuran yang lebih kecil. Setelah itu hasil sayatan plastik akan tersaring pada saringan dan keluar melalui bagian corong output.
Gambar 2.1 Alur Kerja Mesin Pencacah Mesin pencacah ini memiliki 4 pisau yang duduk pada dinding body depan dan belakang dan 6 pisau yang menempel pada poros yang berputar. Poros akan berputar dengan bantuan motor listrik dimana dayanya akan diteruskan oleh puli dan sabuk Vbelt. Pada saat proses berlangsung material dimasukkan secara perlahan dan teratur, 8
karena pada saat material memasuki ruang pencacahan akan butuh waktu menjadi serpihan. Sehingga akan pengoperasiaannya dapat berjalan dengan lancar. Pada mesin pencacah plastik ini akan menggunakan sistem rotary impact, selain itu peralatan pendukung yang juga akan dibutuhkan mesin ini antara lain sistem saringan yang akan menyaring serpihan plastik yang telah dihancurkan. Mekanisme pada poros pisaunya berupa putaran, dimana pisau tersebut digerakkan oleh sebuah penggerak mula berupa motor listrik. Jenis output mesin ini berupa serpihan plastik dengan pola sayatan memanjang. Adapun alur kerja mesin pencacah plastik tersebut dapat dilihat pada gambar di bawah ini. 2.4Perhitungan dan Komponen Mesin 2.4.1 Motor Listrik Motor listrik merupakan alat yang terdiri dari dua komponen utama yaitu stator dan rotor. Motor listrik tersebut akan mengikutsertakan kedua kumpulan lilitan yang dililitkan pada atau yang ditanamkan dalam celah besi. Satu atau kedua lilitan dapat dialiri. Motor listrik berfungsi sebagai pengubah energi listrik menjadi energi mekanik (putaran /penggerak). Terdiri dari dua komponen utama yaitu stator oleh arus bolak-balik atau arus searah, maka rotor dan stator harus dililitkan untuk kutub yang sama banyaknya supaya menghasilkan sebuah motor listrik.
Gambar 2.2 Motor Listrik
Perhitungan daya motor
9
Proses perhitungan daya motor dapat ditentukan dengan rumus sebagai berikut: 𝑃=
2𝜋𝑁𝑇 60
(𝑤𝑎𝑡𝑡)…………………………………………………...….(2.1)
Dimana; P = Daya motor (W) T = Torsi (N/mm) N = putaran motor dalam rpm Jika faktor koreksi adalah 𝑓𝑐, maka daya yang direncanakan adalah : Pd=𝑓𝑐.P (W).............................................................................(2.2) (Sumber Sularso dan Suga, 1997:7) Daya yang ditransmisikan
Fc
Daya rata-rata yang diperlukan
1,2 – 2,0
Daya maksimum yang diperlukan
0,8 – 1,2
Daya normal
1,0 – 1,5 Tabel 2.2 Faktor-faktor Koreksi Daya
2.4.2 Puli dan Belt Puli berfungsi untuk mentransmisikan daya dengan memanfaatkan gaya gesek yang terjadi pada puli. Putaran yang dihasilkan oleh motor listrik dipindahkan melalui sebuah puli penggerak dan dihubungkan ke puli yang digerakkan yang menempel langsung kepada poros pisau. Penghubung antara kedua puli ini adalah sabuk V. Besarnya tenaga yang dipindahkan ; Daya = gaya × kecepatan T1
T2
10
P
: Daya/ tenaga yang dipindahkan ( watt )
T
: Gaya tegang tali
T
: T1 – T2 ( newton)
T1
: Gaya tegang tali pada penarik
T2
: Gaya tegang tali pada sisi kendor
V
: Kecepatan keliling tali
V=
π.D.n 60
m/detik ………………………………………………………(2.3)
D = Diameter pulley (m) N = Putaran pulley (rpm) Sehingga rumusnya dapat ditulis sebagai berikut : P = (T1 – T2 ) × =
π.D.n 60
(watt) …………………………………… ….(2.4)
Perbandingan umum yang dipakai untuk mereduksi putaran adalah ( i>1 ): 𝑛1 𝐷𝑝
= =i ………………………………………………………………………..(2.5)
𝑛2 𝑑𝑝
(Sularso, 1997, Hal.166) Dimana;n1 = putaran penggerak (rpm) n2 = putaran yang digerakkan (rpm) dp = diameter puli penggerak (mm) Dp = diameter puli yang digerakkan (mm) Sabuk berfungsi sebagai penerus daya dan putaran baik dari motor listrik ataupun motor bakar (tabel pemilihan dan panjang sabuk ada pada lampiran).
11
Gambar 2.4 Penampang sabuk Keterangan; 1. Terpal 2. Bagian penarik 3. Karet pembungkus 4. Bantal karet
menentukan kecepatan linier sabuk – V 𝑑𝑝 .𝑛1
𝑉 = 60 𝑥 1000…………………………………………….………………..(2.6) (Sularso, 1997, Hal.166) Dimana; V = Kecepatan linier (m/s) dp = diameter pyli yang digerakkan (mm) n1 = putaran puli penggerak
Menentukan panjang sabuk 𝐿 = 2𝐶 +
𝜋 2
(𝐷𝑝 + 𝑑𝑝) +
1 4𝐶
(𝐷𝑝 + 𝑑𝑝)2…………………….………….(2.7)
( Sularso, 1997, Hal.170) Dimana; L = Panjang sabuk (mm) C = jarak antara sumbu poros (mm)
Menentukan jarak sumbu poros (C) 𝐶= 𝑏+√[𝑏 2 − 8(𝑑𝑝−𝐷𝑝2 )]𝜋 8
……………………………………………...……(2.8) 12
(Sularso, 1997, Hal.170) Dimana; b = 2L – π(Dp – dp)
Menentukan sudut kontak (𝜃) 𝜃 = 180° −
57 (𝐷𝑝−𝑑𝑝) 𝐶
……………………………………...……………(2.9)
(Sularso, 1997, Hal.173) 2.4.3 Pisau Pada Poros Pisau memiliki fungsi untuk menghancurkan plastik yang akan dicacah nantinya. Pisau yang digunakan haruslah memiliki kekuatan serta ketajaman yang sesuai, sehingga plastik dapat dihancurkan menjadi potongan-potongan kecil.Jika sudut pisau terlalu lancip, maka pisau akan lebih cepat rusak. Sedangkan jika sudutnya terlalu tumpul, makaplastikakan sulit untuk dicacah / dihancurkan.Cara penyambungan dari mata pisau ke dudukannya dengan menggunakan baut.Ukuran diameter poros dapat ditentukan menggunakan persamaan berikut (poros yang digunakan adalah poros berlubang yang hanya menerima momen putir): Untuk r poros berlubang: 𝑟=
𝜋 32
(𝑑˳4 − 𝑑₁4 ) ……………………………………………………….. (2.10)
Dimana; 𝑟 =
𝑑˳ 2
𝑘= 3
𝑑₁ 𝑑˳
16 .𝑇
𝑑 = √(𝜋.𝑓ѕ(1−𝑘4 )) ………………………………………………………….(2.11) (Sularso, 1997, Hal.8) Dimana;𝑑₁ = diameter luar poros yang direncanakan (mm) d0 = diameter dalam poros yang direncanakan (mm) Fs = tegangan geser torsi (kg/cm²) Kt = faktor koreksi momen puntir Cb = faktor kelenturan T = momen puntir yang terjadi (Nmm)
13
Klasifikasi poros untuk menentukan daya berdasarkan pembebanannya sebagai berikut: a. Poros Transmisi Poros jenis ini mendapat beban momen puntir dan lentur. Daya ditransmisikan melalui puli dan sabuk. b. Spindle Poros transmisi yang relative pendek, seperti poros utama mesin perkakas dimana beban utamanya adalah puntiran.Syarat poros ini adalah deformasinya harus kecil dan ukurannya haru teliti. c. Gandar Poros ini dipasang pada roda kereta api barang, sehingga tidak mendapat beban puntir, terkadang poros ini juga tidak boleh berputar. Gandar hanya mendapat beban lengkung, kecuali jika digerakkan penggerak mula yang memungkinkan mendapat beban puntir. Hal-hal penting yang harus diperhatikan dalam perencanaan sebuah poros yaitu: a. Kekuatan poros, sebuah poros harus direncanakan cukup kuat untuk menahan berbagai macam beban seperti, beban puntir, lentur, tarik atau tekan. Kekakuan poros, lenturan atau defleksi yang tidak sesuai dengan keadaan poros akan menyebabkan getaran dan suara pada mesin perkakas. b. Putaran kritis, merupakan putaran yang dinaikan akibat putaran mesin naik dan menyebabkan getaran yang besar. Jadi pada perencanaannya, kinerja poros harus lebih rendah dibanding putaran kritisnya. c. Korosi, poros-poros mesin yang terhenti lama dapat menyebabkan terjadi korosi, oleh karena itu dapat dilakukan pencegahan dengan cara pelapisan atau cara lain yang dapat mencegah korosi. d. Bahan poros, jenis bahan poros harus ditentukan sesuai kekuatan yang diperlukan. Umumnya poros terbuat dari baja batang atau baja paduan dengan pengerasan kulit sehingga tahan keausan.
14
Rumus perhitungan poros Perencanaan poros harus menggunakan perhitungan mengenai daya rencana,
tegangan geser dan tegangan geser maksimum (Sularso, 2004).Berikut ini pembahasan mengenai perhitungan tersebut: 1) Momen Puntir (T) 𝑃𝑑
𝑇 = 9,74.105 𝑥 𝑛₁ (𝑘𝑔. 𝑚𝑚) ………………………………………….(2.12) Dimana; T = momen putir (kg.mm) Pd= daya rencana (kW) n₁ = putaran (rpm) 2) Tegangan geser yang diijinkan (τᵢ) τᵢ =
𝜎₁ 𝑆𝑓1 . 𝑆𝑓₂
……………………………………………………………(2.13)
Dimana; 𝝈₁= tegangan tarik (ditetukan oleh bahan (66 kg/mm²) Sf₁ = faktor keamanan (6) Sf₂ = faktor keamanan (1,5) 3) Diameter poros (ds) 𝑑𝑠 = [
5,1 3 √(𝐾𝑚 𝜏ᵢ
. 𝑀)2 + (𝐾𝑡 . 𝑇)² (mm) ………………………….(2.14)
Dimana; Km = faktor koreksi (1,5 untuk beban tumpukan ringan) Kt = faktor koreksi (1 untuk beban dikenakan secara halus) M = momen lentur gabungan maksimum (kg.mm) T = momen puntir (kg.mm) 4) Tegangan Geser yang terjadi (τ) 𝜏=
5,1 .𝑇 𝑑³
(kg/mm²) …………………………………………………(2.15)
5) Putaran Kritis (Ncr) 𝑑²
𝐿
𝑁𝑐𝑟 = 52700 . 𝑙1.𝑙2 √𝑊 (rpm) ……………………………………(2.16)
15
Dimana; L = panjang poros anatara bantalan penumpu (mm) Ll1,l2 = jarak bantalan ke titik beban (mm) W
= berat total benda yang berputar (kg)
Menurut Sularso (1997:23) setengah berat poros bekerja di tengah poros sebagai beban terpusat. 6) Pengecekan Poros a. Pengecekan terhadap tegangan geser maksimum.max 𝜏 max =
5,1 √(𝐾𝑚 𝑑³
. 𝑀)2 + (𝐾𝑡 . 𝑇)²(kg/mm²)……………...(2.17)
(Sumber: Sularso dan Suga, 1997:18) Menurut Sularso (1997: 18), salah satu syarat poros adalah τ
max
< τᵢ
(barulah memenuhi syarat) b. Pengecekan terhadap putaran kritis. Sularso (1997:23) menjelaskan bahwa perbandingan putaran kritis poros mesin (Ncr) yang terjadi dengan putaran poros mesin (np) yang direncakan harus lebih besar, atau dibawah putaran kritis mesin yang disyaratkan, yaitu 0,6 – 0,7 . Ncr/np ≤ 0,6 (memenuhi syarat). 2.4.4 Pasak Pasak adalah suatu elemen mesin yang dipakai untuk menetapkan bagianbagian mesin seperti roda gigi, sproket, puli, kopling, pada poros.Momen diteruskan dari poros ke naf atau dari naf ke poros.Pasak luncur memungkinkan pergeseran aksial roda gigi pada porosnya.Pasak benam adalah yang paling umum dipakai untuk meneruskan momen besar.Untuk momen dengan tumbukan, dapat dipakai pasak singgung.
Perhitungan Pasak Umumnya bahan pasak dipilih lebih lemah dari poros, sehingga poros akan
lebih dahulu rusak dari pada porosnya.
16
Persamaan-persamaan untuk menentukan dimensi pasak: a. Momen rencana poros (kg/mm)
𝑇=
𝐹 𝐷/2
………………………………………………………………(2.18)
Dimana; F = Gaya tangensial (N) T = momen puntir (Nmm) d = diameter poros (mm) b. Tegangan geser yang diijinkan (N/mm²) 𝜏𝑘ᵢ =
𝜏𝑏
…………………………………………………………….(2.19)
𝑆𝑓1 .𝑆𝑓2
Dimana; 𝜏𝑘ᵢ= tegangan geser yang diijinkan Τb = kekuatan tarik bahan ST37 (370 N/mm) Sf1= faktor keamanan, (6) Sf2= faktor keamanan (1-1,5) c. Tegangan geser yang terjadi (N/mm²) 𝜏𝑘 =
𝐹 𝑏.𝑙
………………………………………………………………….(2.20)
Dimana; 𝜏𝑘= tegangan geser F = gaya tangensial (N) b = lebar pasak (mm) l = panjang pasak (mm) d. Tegangan geser dari permukaan pasak 𝑃𝑎 =
𝐹 𝑙 (𝑡1 𝑎𝑡𝑎𝑢𝑡2)
………………………………………………………..(2.21)
Dimana; F = gaya permukaan pasak (N) Pa = tekanan permukaan (kg/mm) t = kedalaman alur pasak (mm) 2.4.5 Bantalan. Bantalan merupakan salah satu bagian dari elemen mesin yang memegang peranan cukup penting karena fungsi dari bantalan yaitu untuk menumpu sebuah poros agar poros dapat berputar tanpa mengalami gesekan yang berlebihan.
17
Gambar 2.5 Bantalan Pada umumya bantalan dapat diklasifikasikan menjadi dua bagian yaitu : a.
Berdasarkan gerakan bantalan terhadap poros. 1) Bantalan Luncur Pada bantalan ini terjadi gesekan luncur antara poros dan bantalan karena permukaan poros ditumpu oleh permukaan bantalan dengan perantara lapisan pelumas. 2) Bantalan Gelinding Pada bantalan ini terjadi gesekan gelinding antara bagian yang berputar dengan yang diam melalui elemen gelinding seperti bola, rol dan rol bulat.
b.
Berdasarkan arah beban terhadap poros. 1) Bantalan radial Arah beban yang ditumpu bantalan ini adalah tegak lurus sumbu. 2) Bantalan aksial Arah beban bantalan ini sejajar dengan sumbu poros. 3) Bantalan gelinding khusus Bantalan ini dapat menumpu beban yang arahnya sejajar dan tegak lurus sumbu poros.
Analogi bantalan dapat berupa pondasi pada sebuah gedung.Persyaratan bahan yang digunakan untuk bantalan luncur yaitu mempunyai kekuatan cukup (tahan beban dan kelelahan), dapat menyesuaikan terhadap lenturan poros yang tidak terlalu besar atau terhadap perubahan bentuk yang kecil, mempunyai sifat 18
anti las (tidak dapat menempel) terhadap poros jika terjadi kontak dan gesekan antara logam, tahan karat dan cukup tahan aus, dapat membenamkan kotoran atau debu kecil yang terkurung di dalam bantalan dan harga ekonomis dan tidak perlu terpengaruh oleh temperatur.
Perhitungan Bantalan Rumus perhitungan bantalan antara lain: a. Beban ekuivalen dinamis P = (𝑥. 𝑣. 𝐹𝑟 + 𝐹𝑎. 𝑌) …………………………………………..(2.22) (Sularso, 2004)
Dimana; x = faktor beban radial (faktor ini ada pada lampiran tabel, 0,56) Y = faktor beban aksial (1,45) Fr = beban radial (N) Fa = beban aksial (N) b. Faktor kecepatan 3
33,3
𝐹𝑛 = √
𝑛
……………..……………………………..……… (2.23)
Dimana; n = putaran poros utama (rpm) c. Faktor umur (fh) 𝑓ℎ = 𝑓𝑛 .
𝐶 𝑃
…..………………………………………………. (2.24)
Dimana; fn = faktor kecepatan C = beban nominal spesifik (kg) Pr = beban ekuivalen dinamis (kg) d. Umur bantalan (Lh) Lh=500(fh)³ ……………………………………………………..(2.25) Dimana; fh = faktor umur bantalan 2.4.6 Rangka. Rangka utama merupakan bagian penting dalam konstruksi mesin yang berfungsi sebagai penahan beban. Untuk menahan beban selama proses
19
penghancuran plastik dan motor serta puli saat bekerja, rangka harus dibuat kaku dan kuat. Sistem penyambungan yang akan digunakan adalah pengelasan dan baut. 2.5 Proses Assembly Proses assembly atau biasa disebut proses perakitan adalah suatu proses penyusunan dan penyatuan beberapa bagian komponen menjadi suatu alat atau mesin yang mempunyai fungsi tertentu. Pekerjaan perakitan dimulai bila obyek sudah siap untuk dipasang dan berakhir bila obyek tersebut telah bergabung secara sempurna. Perakitan juga dapat diartikan penggabungan dan penyambugan antara bagian yang satu terhadap bagian yang lain atau pasangannya.Pada prinsipnya perakitan dalam proses manufaktur terdiri dari pemasangan semua bagian-bagian komponen menjadi suatu produk, proses pengencangan, proses inspeksi dan pengujian fungsional, pemberian nama atau label, pemisahan hasil perakitan yang baik dan hasil perakitan yang buruk, serta pengepakan dan penyiapan untuk pemakaian akhir. Perakitan merupakan proses khusus biladibandingkan dengan proses manufaktur lainnya, misalnya proses permesinan ( frais, bubut, bor, dan gerinda ) dan pengelasan yangsebagian pelaksanaannya hanya meliputi satu proses saja. Sementara dalam perakitan bisa meliputi berbagai proses manufaktur.Metode perakitan dapat dilakukan dengan cara otomatis, misalnya proses pengikatan, pengelingan, pengelasan, penyekrupan, dan lain-lain dalam urutan rangkaian proses produksi.Jenis perakitan ada beberapa macam jenis perakitan yang sering digunakan di dunia industri, hal ini tergantung pada pekerjaan yang akan dilakukan. Biasanya faktor bentuk dan jumlahproduk yang akan dihasilkan sangat menentukan. Pada umumnya ada dua macam jenis perakitan yaitu : 1. Perakitan Manual
20
yaitu; perakitan yang sebagian besar proses dikerjakan secara konvensional atau menggunakan tenaga manusia dengan peralatan yang sederhana tanpa alat-alat bantu yang spesifik atau khusus. 2. Perakitan otomatis yaitu; perakitan yang dikerjakan dengan sistem otomatis seperti otomasi, elektronik, mekanik, gabungan mekanik dan elektronik (mekatronik), dan membutuhkan alat bantu yang lebih khusus. 2.5.1 Las Las adalah sambungan setempat dari beberapa batang logam yang menggunakan energi panas. Dalam pengertian lain, las adalah penyambungan dua buah logam sejenis maupun tidak sejenis dengan cara memanaskan (mencairkan) logam tersebut di bawah atau di atas titik leburnya, disertai dengan atau tanpa tekanan dan disertai atau tidak disertai logam pengisi.Berdasarkan cara kerjanya, pengelasan diklasifikasikan menjadi tiga kelas utama yaitu pengelasan cair, pengelasan tekan, dan pematrian. 1.
Pengelasan cair adalah metode pengelasan dimana bagian yang akan disambung dipanaskan sampai mencair dengan sumber panas dari busur listrik ataupun busur gas.
2.
Pengelasan tekan adalah metode pangalasan dimana bagian yang akan disambung dipanaskan sampai lumer (tidak sampai mencair), kemudian ditekan hingga menjadi satu tanpa bahan tambahan. Pematrian adalah cara pengelasan dimana bagian yang akan disambung diikat dan disatukan dengan menggunakan paduan logam yang mempunyai titik cair yang rendah. Perancangan
sambungan
las
memerlukan
pertimbangan
dalam
hal
pembebanan pada sambungan, jenis bahan las dan komponen-komponen yang disambung dan geometri sambungan itu sendiri.
21
Gambar 2.6 Jenis-jenis pengelasan Ada beberapa faktor yang mempengaruhi kekuatan las, oleh karena itu penyambungan dalam proses pengelasan harus memenuhi beberapa syarat, antara lain: a. Benda yang dilas tersebut harus dapat cair atau lebur oleh panas b. Bahwa antara benda-benda padat yang disambungkan tersebut terdapat kesesuain sifat lasnya sehingga tidak melemahkan atau meninggalkan sambungan tersebut. c. Cara-cara penyambungan harus sesuai dengan sifat benda padat dan tujuan dari penyambungannya.
22
Gambar 2.7 Macam-macam kampuh
Berikut tabel ukuran minimum untuk pelat tebal
Tabel 2.3tabel ukuran minimum untuk pelat tebal 2.5.2
Baut – Mur
23
Baut adalah as pejal yang terdiri dari satu ujung berulir dan ujung lain memilikikepala. Baut – Mur berfungsi untuk menyambung dua buah komponen atau lebih secara mekanik. Sambungan ini dapat dilepas jika salah satu komponennya mengalami kerusakan ataupun aus. Dalam pemakaiannya, bautmur mengalami pembebanan yang biasa diterima oleh sambungan baut antara lain beban konsentrik dan beban eksentrik. Pada pembebanan konsentrik, baut menerima beban tarik searah dengan sumbunya, sedangkan untuk pembebanan eksentrik antara gaya luar dengan sumbu baut dipisah oleh jarak tertentu. Dalam aplikasi dilapangan penyambungan yang menggunakan baut-mur seringkali ditambahkan ring antara bagian yang disambung dengan baut dan antara bagian yang disambung dengan mur. Pemberian ring ini bertujuan untuk lebih meratakan beban dari efek pengencangan baut-mur.
Gambar 2.8 Jenis-jenis baut
24
Perancangan baut ditujukan untuk mendapatkan faktor keamanan. Faktor keamanan dapat dihitung berdasarkan parameter kekuatan material dan tegangan yang terjadi. Berikut ini tabel yang berisi data grade material dan kekuatannya.
Tabel 2.4 Tabel material baut
Pada umumnya mur mempunyai bentuk segi enam. Tetapi untuk pemakaian khusus dapat dipakai mur sebagai berikut.: a. Mur bulat. b. Mur flens. c. Mur tetap. d. Mur mahkota. e. Mur kuping.
25
Gambar 2.9 macam-macam mur
2.6 Proses Manufaktur Proses manufaktur merupakan suatu proses pembuatan benda kerja dari bahan baku sampai barang jadi atau setengah jadi dengan atau tanpa proses tambahan. Suatu produk dapat dibuat dengan berbagai cara, di mana pemilihan cara pembuatannya tergantung pada : -
Jumlah produk yang akan dibuat mempengaruhi pemilihan proses pembuatan sebelum proses dijalankan. Hal ini berkatan dengan pertimbangan segi ekonomis.
-
Kualitas produk yang ditentukan oleh fungsi dari komponen tersebut. Kualitas produk yang akan dibuat harus mempertimbangkan kemampuan dari produksi yang tersedia.
-
Fasilitas produksi yang dimiliki yang dapat digunakan sebagai pertimbangan segi kualitas dan kuantitas produksi yang akan dibuat.
-
Penyeragaman (standarisasi), terutama pada produk yang merupakan komponen atau elemen umum dari suatu mesin, yaitu harus mempunyai sifat
26
mampu tukar (interchangeable). Penyeragaman yang dimaksud meliputi bentuk geometri dan keadaan fisik. Menurut Agssutanto, proses manufaktur (atau dalam buku ini disebut juga proses produksi) tersebut dapat dibagi atas 8 (delapan) kelompok besar yaitu: 1. Proses pengecoran (Casting Processes) 2. Proses pembentukan (Forming Processes) 3. Proses pemesinan (Machining Processes) 4. Proses produksi polimer (Polymer Processing) 5. Proses metalurgi serbuk (Powder Metalurgy) 6. Proses penggabungan (Joining Processes) 7. Proses penyelesaian akhir seperti heat treatment dan surface treatment (Finishing Processes). 8.Proses perakitan (Assembly Processes)
2.6.1
Proses Pembentukan Proses pembentukan adalah melakukan perubahan bentuk pada benda
kerja dengan cara memberikan gaya luar sehingga terjadi deformasi plastis. Deformasi yang terjadi pada proses pembentukan memanfaatkan sifat material (biasanya logam) untuk “mengalir” secara plastis pada keadaan padat ke bentuk yang kita inginkan tanpa ada material yang terbuang dalam bentuk geram.
a. Klasifikasi Pembentukan Logam Proses pembentukan logam dapat diklasifikasikan menjadi: 1) Proses Bulk Deformation Karakteristik proses bulk deformation secara umum adalah mengubah bentuk benda kerja secara signifikan dan besar-besaran. Karakteristik lainnya yaitu perbandingan luas permukaan bidang benda kerja dengan volumenya relatif kecil (mengapa diberi istilah bulk). Bulk berlawanan dengan sheet, di
27
mana sheet memiliki luas permukaan bidang yang jauh lebih besar dari volumenya. Proses bulk deformation dibagi menjadi beberapa proses antara lain:
Rolling,
Forging,
Extrusion,
Drawing. 2) Proses Sheet Metalworking Proses sheet metalworking merupakan proses pembentukan dan pemotongan pada logam lembaran (sheet), logam strip, dan coil. Bahan baku pada proses ini memiliki perbandingan luas permukaan bidang dengan volume yang tinggi. Perlakuan yang diterapkan pada lembaran logam biasanya berupa tekanan.
Oleh
karena
itu
proses
ini
dapat
pula
disebut
dengan
istilah pressworking. Pengerjaan pada logam lembaran selalu menggunakan temperatur cold working. Alat yang digunakan biasanya berupa punch dan die. Punch merupakan bagian yang positif, sedangkan die merupakan bagian yang negatif. Proses-proses sheet metalworking antara lain:
Bending,
Drawing (deep drawing),
Shearing. 2.6.2
Proses Permesinan Proses pemotongan logam yang disertai dengan terbentuknya material
sisa dalam bentuk geram (chip). Pada proses pemesinan terjadi gerakan relatif antara pahat potong dan bendakerja. Secara prinsip pahat potong jauh lebih keras dari benda kerja sehingga dengan adanya gerakan relatif dan disertai dengan terjadinya gaya geser antara pahat dan benda kerja maka material
28
bendakerja akan terpotong.Tujuan proses pemesinan secara umum adalah untuk menghasilkan benda kerja sesuai dengan ukuran, bentuk dan kekasaran permukaan yang diminta. Tiga hal yang terakhir ini sering disebut dalam istilah manufaktur adalah keterpenuhan atas spesifikasi geometrik yang diminta pada produk. Proses pemesinan secara umum merupakan proses akhir(finishing) dari proses pembuatan komponen. Proses pemesinan dewasa ini sering dikategorikan atas proses pemotongan dengan pahat, proses abrasif dan proses pemesinan nonkonvensional. Beberapa proses pemesinan yang dikenal luas adalah proses bubut (turning), proses freis (milling), proses gurdi (drilling), memperbesar lubang (boring), gergaji(sawing), pembuatan roda gigi, gerinda (grinding), EDM (electric-dischargemachining) dan lain-lain.
Tabel 2.5 Klasifikasi permesinan a. Mesin Bubut
29
Mesin bubut adalah suatu mesin perkakas yang digunakan untuk memotong benda atau menyayat benda yang berputar. Bubut sendiri merupakan suatu proses pemakaan benda kerja yang sayatannya dengan cara memutar benda kerja kemudian pada pahat digerakan dengan translasi sejajar dengan sumbu putar dari benda kerja.
Prinsip kerja atau gerakan utama untuk melakukan pemakanan dalam proses bubut ada 3, yaitu: a. Main motion, yaitu: gerakan benda kerja berputar b. Adjusting motion,yaitu: gerakan pahat memasukkan kedalaman pemakanan c. Feed motion, yaitu: gerakan pahat menyayat benda kerja atau disebut juga gerak umpan Pada proses pembubutan yang perlu diperhatikan diantaranya kecepatan putar spindel (speed), gerak makan (feed), kedalaman potong (dept of cut), jenis pahat dan bahan benda kerja yang digunakan. Elemen dasar pada proses bubut dapat diketahui menggunakan rumus yang dapat diturunkan dimana kondisi pemotongan ditentukan sebagai berikut :
Benda kerja ; do = diameter awal ; mm, dm = diameter akhir ; mm, lt= panjang permesinan ; mm,
Pahat ;
Kr = sudut potong utama ; o, γo = sudut geram ; o,
Mesin bubut ; a = kedalaman potong ; mm,
a=
(𝑑𝑜−𝑑𝑚) 2
; mm, .......................................(2.26)
f = gerak makan ; mm, n = putaran poros utama (benda kerja) ; r/min. Elemen dasar dapat dihitung dengan rumus-rumus berikut :
Kecepatan potong : 30
𝜋.𝑑.𝑛
v= 1000 ; m/min, .........................................................................(2.27) dimana, d = diameter rata-rata ; mm, yaitu, 𝑑𝑜−𝑑𝑚
d=
2
; mm, ..............................................................(2.28)
Kecepatan makan :
vf = f.n; mm/min, .....................................................................(2.29)
Waktu pemotongan : lt
tc=𝑣𝑓;min, ...............................................................................(2.30)
Kecepatan penghasil geram :
Z = A .v ; cm3/menit, ...............................................................(2.31) dimana, A = a . f ; mm2, ..........................................................(2.32) b. Mesin frais Mesin frais adalah mesin perkakas yang gerak utamanya adalah berputar. Mesin frais mampu mengerjakan pemakanan permukaan dan sisi tegak. Pada mesin frais vertikal sumbu utama spindelnya tegak lurus dengan meja mesin. Prinsip Kerja Tenaga untuk pemotongan berasal dari energi listrik yang diubah menjadi gerak utama oleh sebuah motor listrik, selanjutnya gerakan utama tersebut akan diteruskan melalui suatu transmisi untuk menghasilkan gerakan putar pada spindel mesin milling. Spindel mesin milling adalah bagian dari sistem utama mesin milling yang bertugas untuk memegang dan memutar cutter hingga menghasilkan putaran atau gerakan pemotongan.
31
Gerakan pemotongan pada cutter jika dikenakan pada benda kerja yang Telah dicekam maka akan terjadi gesekan/tabrakan sehingga akan menghasilkan pemotongan pada bagian benda kerja, hal ini dapat terjadi karena material penyusun cutter mempunyai kekerasan diatas kekerasan benda kerja.
1) Kecepatan Potong Untuk menentukan kecepatan potong ada beberapa faktor yang perlu diperhatikan antara lain : Material benda kerja Material pisau frais Diameter pisau Kehalusan permukaan yang diinginkan Dalam pemakanan/pemotongan
Persamaan untuk cutting speed :
𝑣=𝜋.𝑑.𝑛1000 (𝑚/min ).................................................................. (2.33) Keterangan : v :cutting speed d : diameter pisau n : putaran spindel utama 2) Putaran Pisau faktor-faktor yang perlu diperhatikan dalam menentukan putaran pisau mesin frais antara lain : Material yang akan di frais Bahan pisau frais Diameter frais
3) Feed
32
feed merupakan gerak makan pisau frais terhadap benda kerja. Faktor –faktor yang perlu diperhatikan antara lain : Dalam pemakanan Material benda kerja Tipe permukaan finishing yang diinginkan Tipe pisau frais
4) Dalam Pemotongan Pemotongan pada mesin frais tergantung pada jenis pemakanan yang dilakukan. Pemakanan dalam proses frais antara lain pemakanan kasar dan pemakanan halus (finishing). pemakanan kasar bertujuan untuk memotong benda kerja sesuai dengan yang direncanakan, sedangkan pemakanan halus berfungsi untuk proses finishing benda kerja.
c. Mesin Bor Mesin bor adalah suatu jenis mesin gerakanya memutarkan alat pemotong yang arah pemakanan mata bor hanya pada sumbu mesin tersebut (pengerjaan pelubangan). Sedangkan pengeboran adalah operasi menghasilkan lubang berbentuk bulat alam lembaran kerja dengan menggunakan pemotong berputar yang disebut bor.
1) Pengerjaan Pengeboran Jenis cutting tool (mata bor) yang digunakan dalam proses pengeboran: Drilling, proses yang digunakan untuk membuat suatu lubang pada benda kerja yang solid. Step drill, proses yang digunakan untuk pembuatan lubang dengan diameter bertingkat. Reaming, reaming adalah cara akurat pengepasan dan finishing lubang yang sudah ada sebelumnya. Boring, proses memperluas sebuah lubang yang sudah ada dengan satu titik pahat. Boring, lebih dipilih karena dapat memperbaiki ukuran lubang, atau keselarasan dan dapat menghasilkan lubang yang halus.Counter bor, operasi ini menggunakan pilot untuk membimbing
33
tindakan pemotongan. Digunakan untuk proses pembesaran ujung lubang yang telah dibuat dengan kedalaman tertentu, untuk mengakomodasi kepala baut seperti pada gambar 2.10.
Gambar 2.10 Jenis-jenis pengeboran
2) Kecepatan Potong Pengeboran Kecepatan potong ditentukan dalam mm/menit, secara defenitif dapat dikatakan bahwa kecepatan potong adalah panjangnya geram yang terpotong per satuan waktu. Kecepatan putaran mata bor dapat dihitung dengan rumus : N=
1000.𝐶𝑠 𝜋𝐷
………………………………………………………(2.34)
Dimana : N = kecepatan putaran mesin dalam putaran/menit (rpm) Cs= kecepatan potong (cutting speed) dalam satuan meter/menit D = diameter mata bor dalam satuan mm 1000 = konversi dari satuan meter ke millimeter Cutting Speed untuk setiap jenis bahan sudah dibakukan berdasarkan jenis bahan alat potong. Tabel dibawah memperlihatkan cutting speed untuk mata bor
34
Tabel 2.6 Cutting Speed
d. Mesin Gerinda Mesin gerinda adalah salah satu mesin perkakas yang digunakan untuk mengasah/memotong benda kerja dengan tujuan tertentu.Prinsip kerja mesin gerinda adalah batu gerinda berputar bersentuhan dengan benda kerja sehingga terjadi pengikisan, penajaman, pengasahan, atau pemotongan. Secara teoritis kecepatan putar batu gerinda dapat dihitung menggunakan rumus : N=
𝑉𝑐.1000.60 𝜋.𝑟
……………………………………….(2.35)
35
Dimana: N = kecepatan putaran batu gerinda (rpm) Vc = kecepatan potong (m/det) r = diameter batu gerinda (mm) 2.6.3
Proses Penyambungan Proses penyambungan adalah proses mengabungkan dua atau lebih
Benda kerja menjadi satu kesatuan. Proses penyambungan (joining) yang paling banyak dipakai adalah proses pengelasan (welding). Selain itu proses penyambungan yang sering dipakai dalam soldering, brazing, adhesive (bahan perekat), keeling (rivetting) serta sambungan tidak tetap dengan mengunakan baut dan mur. Proses pengelasan juga dapat dibedakan menjadi dua kategori proses yaitu fusion weldin dan solid-state welding. Yang termasuk pada kategori fusion welding antara lain las karbit (oxyacetylene), gas-tungsten arc welding, plasma-arc weldingshielded-metal arc welding, dan submerged-arc welding. Sedangkan yang termasuk kategori solid-statewelding antara lain adalah las titik (spot welding), friction welding, seamwelding, stud welding dan flash welding.
2.7 Klasifikasi Proses Manufaktur Adapun klasifikasi proses manufaktur yaitu :
36
Gambar 2.11 Bagan Klasifikasi Proses Manufaktur
37
BAB III METODOLOGI
3.1 Diagram Alir Proses Skripsi
Gambar 3.1 Diagram Alir Skripsi
38
3.2 Alat dan Bahan Pembuatan skripsi ini membutuhkan beberapa alat dan bahan yang akan digunakan, diantaranya: 3.2.1 Alat Mesin pencacah plastik ini dibuat dengan menggunakan peralatan-peralatan utama, antara lain mesin konvensional, alat-alat perkakas dan alat ukur. Adapun mesin yang digunakan dalam pengerjaannya adalah: 1. Mesin Bubut 2. Mesin Pemotongan Plat 3. Mesin Bor 4. Mesin Las Selain itu, adapun peralatan perkakas yang digunakan selama pembuatan alat dalam skripsi ini adalah: 1. Gergaji potong 2. Penggores 3. Penitik 4. Palu 5. Ragum 6. Kikir 7. Sikat Kawat 8. Pahat Bubut 9. Cutter Milling 10. Mata Bor 11. Gerinda Tangan Untuk menyesuaikan dimensi alat yang dibuat dengan hasil perhitungan maka perlunya dilakukan pengukuran. Adapun alat ukur yang akan digunakan adalah: 1. Jangka Sorong 2. Mistar Baja 39
3. Meteran 4. Busur Derajat 5. Dial Indikator 3.2.2 Bahan Berdasarkan perencanaan bahan-bahan yang akan digunakan dalam pembuatan alat adalah: 1. Elektroda Rb 26 2. Baja Profil L 3. Baja Profil U 4. ST 37 5. Bearing 6. Puli 7. Belt-V 8. Cat warna 3.3 Waktu Pengerjaan Adapun waktu pengerjaan skripsi ini dapat dilihat pada tabel di bawah ini:
3.4 Tempat Pengerjaan Tempat pengerjaan skripsi ini akan dilaksanakan di Bengkel Mesin Politeknik Negeri Padang dan bengkel pribadi.
40
3.5 Perencanaan Alat Pencacah Plastik Sebelum memilih komponen serta bahan yang digunakan perlu dilakukan beberapa pertimbangan untuk memaksimalkan efisiensi kerja mesin dan meminimalkan biaya pembuatan alat.
3.5.1 Pernyataan Kebutuhan Produksi plastik belakangan ini cukup tinggi sehingga diperlukan cara penanganan dan pengolahan yang tepat dari plastik-plastik bekas. Mesin pencacah plastik ini diharapkan dapat meningkatan hasil produksi plastik nantinya di dalam masyarakat. Dalam skala kecil pengerjaan tersebut dapat dilakukan secara manual menggunakan pisau atau alat potong lainnya. Permasalahan akan muncul jika produk yang akan dicacah tersedia dalam jumlah banyak dan diproduksi secara terus-menerus. 3.5.2 Analisa Kebutuhan Berdasarkan pernyataan kebutuhan di atas, diperlukan beberapa langkah analisa kebutuhan untuk memperjelas tugas perencanaan mesin pencacah plastik , yaitu: a. Spesifikasi Alat Mesin pencacah plastik ini digerakkan oleh motor, yang mana proses putaran motor ditransmisikan oleh puli, sabuk dan poros yang terhubung ke rotor. Pada rotor akan dipasang pisau yang berfungsi sebagai pencacah plastik yang masuk melalui hopper atas nantinya. b. Standar Penampilan Mesin dirancang berdasarkan nilai ergonomi, standar permesinan, kebutuhan dan ketersediaan komponen alat di pasar. Tujuan standar penampilan ini berkaitan dengan kenyamanan pengoperasian mesin nantinya bagi operator, memudahkan proses produksi dan produktivitas produk yang sesuai dengan kebutuhan.
41
c. Target Penggunaan Target yang ingin dicapai sebagai keunggulan mesin pencacah plastik ini adalah: a. Proses pembuatan dapat dikerjakan dengan lebih mudah dan cepat b. Biaya keseluruhan pembuatan terjangkau c. Pengoperasian alat cukup dilakukan oleh 1 orang d. Alat mampu meningkatkan kualitas hasil produksi 3.5.3 Pertimbangan Perencanaan Berdasaran analisa kebutuhan di atas, selanjutnya bisa dijadikan sebagai dasar pertimbangan dalam perencanaan sebagai berikut: 1) Pertimbangan Teknis Pertibanga nilai teknis identik dengan kekuatan konstruksi mesin sebagai jaminan kepada calon pembeli. Pertimbangan teknis pada mesin pencacah plastik adalah: a. Proses pemasangan pisau mudah, sehingga perawatan pada pisau dapat dilakukan dengan mudah. b. Posisi pemasangan pisau yang lebih efisien, sehingga penerimaan gaya saat proses terjadi tertumpu pada poros, buka pada baut. 2) Pertimbangan Ekonomis Pertimbangan ekonomis merupakan pertimbangan kedua setelah poduk diterima calon pembeli. Pertimbangan nilai ekonomis memiliki keterkaitan antara kemampuan nilai teknis produk terhadap daya beli konsumen dan harga jual produk yang ditawarkan. Mesin ini diperuntukkan untuk semua jenis kalangan, terutama menengah ke bawah dengan pertimbangan sebagai berikut: a. Harga yang terjangkau bagi setiap kalangan. b. Hasil kerja alat sesuai dengan kebutuhan untuk pengerjaan menngunakan mesin dibanding dengan manual. c. Lebih mudah dalam perawatan. d. Pertimbangan ergonomis. 42
3) Pertimbangan Ergonomis Pertimbangan ergonomis mesin pencacah plastik ini yaitu terletak pada penggunaannya saat dioperasikan, dirancang dengan konstruksi sederhana dan profesional memungkinkan setiap orang untuk mengoperasikan, memberikan efisiensi tenaga dan waktu serta kenyamanan terhadap kerja operator sehingga tidak cepat lelah. 4) Pertimbangan Keselamatan Kerja Keselamatan kerja merupakan syarat utama suatu mesin agar layak pakai, syarat tersebut dapat berupa bentuk komponen alat yang berfungsi sebagai pelindung bagi operator pada bagian yang berpotensi mengakibatkan kecelakaan.
43
BAB IV PROSES MANUFAKTUR DAN RINCIAN ANGGARAN BIAYA 4.1 Alur Kerja
Poros
Rangka
Saringan
Tutup
Corong buang
Potong
Potong
Potong
Potong
Potong
Bubut
Las
Bor
Rolling
Milling
Bor
Rolling
Las
Bor
Tap
Perakitan
Produk
44
4.2 Proses Manufaktur 4.2.1
Poros
1. Pemotongan Semua bahan baku dipotong menggunakan gerinda tangan dengan ukuran mata pisau 107x1x16 mm, dengan kecepatan potong 80 m/s, feeding 0,5 mm/putaran. n=
𝑉𝑐𝑥1000 𝜋𝑥𝐷 80𝑥1000
n = 3.14 𝑥 107 n = 238 Rpm = 200 Rpm a. Waktu
Rangka Dilakukan 16 kali pemotongan besi siku 40x40.Langklah awal 3 mm. L = (15La) + (15x40) + (15x40) L = (15x3) + (15x40) + (15x40) L = 45 + 600 + 600 L = 1245 mm Tm = Tm =
𝐿 𝑓𝑥𝑛 1245 0,5 𝑥 200
Tm = 12.45 menit
Tutup Langkah awal 3mm, dipotong sebanyak 5 kali. Ukuran -
166x220
-
2 x 125 x 100
-
100x100
Ltot = La + L L tot = 15 +1236mm L tot = 1251 mm
45
Tm = Tm =
𝐿 𝑓𝑥𝑛 1241 0.5 𝑥 200
Tm = 12.51 menit
Saringan Langkah awal 3mm dipotong sebanyak 3 kali. -
166x179
-
179x2
L tot = La + L L tot = 9mm + 703 L tot = 712mm Tm = Tm =
𝐿 𝑓𝑥𝑛 712 0.5𝑥 200
Tm = 7.12menit
Corong Buang Langkah awal 3mm, dipotong sebanyak 5 kali Ukuran -
300x300x2
-
262x200x2
-
350x350
Ltot = La + L Ltot = 15 + 2824 Ltot = 2839 mm Tm = Tm =
𝐿 𝑓𝑥𝑛 2839 0.5 𝑥 200
Tm = 28.39 menit
46
2. Pembubutan Untuk mengurangi diameter poros yang diinginkan dilakukan pembubutan. kecepatan
Kecepatan potong
potong
pemakanan
facing
75m/menit
(dilampirkan),
kasar
25m/menit,
feeding
0,2
mm/putaran.Langkah awal 3mm Dengan menggunakan mesin bubut Maximat. a.
Do = 95 mm Di = 31.5 mm a= a=
𝐷𝑜−𝐷𝑖 2 95−31.5 2
a = 31.75 mm
Facing n= n=
𝑉𝑐𝑥1000 𝜋𝑥𝐷 75𝑥1000 3.14𝑥95
n = 251,424 Rpm Kecepatan putaran mesin yang dipakai 237Rpm L = la + l L = 3 + 47.5 = 50.5 mm 𝐿
Tm = 𝑓𝑥𝑛 50.5
Tm = 𝑜,2𝑥237 Tm = 1.1 menit
Bubut Rata L = la + l L = 3 + 45 L = 48 mm
47
n= n=
𝑉𝑐𝑥1000 𝜋𝑥𝐷 25𝑥1000 3,14𝑥95
n = 83,8 Rpm Kecepatan putaran mesin yang dipakai 68 Rpm. 𝐿
Tm = 𝑓𝑥𝑛 48
Tm = 0,2𝑥68 Tm = 3.5menit Pemakanan dilakukan sebanyak 15 kali. Tm = 3.5 x 15 Tm = 52.5menit
Finishing n= n=
𝑉𝑐𝑥1000 𝜋𝑥𝐷 75𝑥1000 3.14𝑥95
n = 251,424 Rpm Kecepatan putaran mesin yang dipakai 237 Rpm 𝐿
Tm = 𝑓𝑥𝑛 48
Tm = 0,2𝑥237 Tm = 1 menit Pemakanan dilakukan 2 kali Tm = 1 x 2 = 2 menit b.
Do = 95 mm Di = 31.5 mm a=
𝐷𝑜−𝐷𝑖 2
48
a=
95−31.5 2
a = 31.75 mm i facing = 2 kali i finishing = 2 kali i bubut rata = 15 kali la (langkah awal) = 3mm
Facing L = la + l L = 3 + 47.5 L = 50.5 mm n= n=
𝑉𝑐𝑥1000 𝜋𝑥𝐷 75𝑥1000 3.14𝑥95
n = 251,424 Rpm Kecepatan putaran mesin yang dipakai 237 Rpm 𝐿
Tm = 𝑓𝑥𝑛 Tm =
50.5 𝑜,2𝑥237
Tm = 1.1 menit
Bubut rata L = la + l L = 3 + 80 L = 83 mm n= n=
𝑉𝑐𝑥1000 𝜋𝑥𝐷 25𝑥1000 3,14𝑥95
n = 83,8 Rpm Kecepatan putaran mesin yang dipakai 68 Rpm. 𝐿
Tm = 𝑓𝑥𝑛x i 83
Tm = 0,2𝑥68 x 15 Tm = 87menit
49
Finishing L = la + l L = 3 + 80 L = 83 mm n= n=
𝑉𝑐𝑥1000 𝜋𝑥𝐷 75𝑥1000 3.14𝑥95
n = 251,424 Rpm Kecepatan putaran mesin yang dipakai 237 Rpm. 𝐿
Tm = 𝑓𝑥𝑛x i 83
Tm = 0,2𝑥237x 2 Tm = 3.6 menit
c.
Do = 31.5 mm Di = 24 mm Do = 95 mm Di = 31.5 mm a= a=
𝐷𝑜−𝐷𝑖 2
31.5−24 2
a = 3.75 mm i bubut rata 2 kali i finishing = 1 kali la (langkah awal) = 3mm
50
Bubut rata L = la + l L = 3 + 30 L = 33mm n= n=
𝑉𝑐𝑥1000 𝜋𝑥𝐷 25𝑥1000 3,14𝑥95
n = 83,8 Rpm Kecepatan putaran mesin yang dipakai 68 Rpm. 𝐿
Tm = 𝑓𝑥𝑛 i 33
Tm = 0,2𝑥68 x 2 Tm = 4.9menit
Finishing n= n=
𝑉𝑐𝑥1000 𝜋𝑥𝐷 75𝑥1000 3.14𝑥95
n = 251,424 Rpm Kecepatan putaran mesin yang dipakai 237 Rpm. 𝐿
Tm = 𝑓𝑥𝑛 33
Tm = 0,2𝑥237 Tm = 0,69menit 3. Milling Milling merupakan suatu proses pengurangan sisi pada poros untuk permukaan rata, yang digunakan untuk dudukan pisau ketam. Kecepatan potong pisau makan kasar 18m/menit(dilampirkan), kecepatan potong makan halus21m/menit, diameter pisau potong 20mm, sayatan per gigi 0,05mm/gigi, jumlah gigi 4. Menggunakan mesin milling jenis
Face Cutting n= n=
𝑉𝑐𝑥1000 𝜋𝑥𝐷 18𝑥1000 3.14𝑥20
n = 286 rpm 51
kecepatan yang dipakai 280 Rpm. Jika center alat potong berada di dalam benda kerja maka: la + lu = D + 3 mm la + lu = 23 mm L = la + l + lu L = 23 + 166 L = 189 mm S = sz x z x n S = 0,05 x 4 x 280 S = 56 mm/menit Tm = Tm =
𝐿𝑥𝑖 𝑆 189 𝑥 180 56
Tm = 607,5 menit
Finishing n= n=
𝑉𝑐𝑥1000 𝜋𝑥𝐷 21𝑥1000 3.14𝑥20
n = 334,39 Rpm kecepatan mesin yang dipakai 310 Rpm Tm = Tm =
𝐿𝑥𝑖 𝑆 189 𝑥 9 56
Tm = 30.3 menit 4. Pengeboran Pengeboran merupakan proses pembuatan lubang baut untuk pisau ketam. Kecepatan potong mata bor diameter 6 30m/menit, feeding 0,02 mm/putaran. kedalaman 15 mm. langkah awal 3mm n= n=
𝑉𝑐𝑥1000 𝜋𝑥𝐷 30𝑥1000 3,14𝑥6
n = 1592.35 rpm kecepatan mesin yang dipakai 1120 rpm L = la + 2L + lu 52
L = 3 + 30 + 3 L = 36 mm 𝐿
Tm =𝑓𝑥𝑛 x i 36
Tm = 0,05 𝑥 1120 12 Tm = 7.7menit 4.2.2
Rangka
1. Pengelasan Panjang pengelasan pada rangka 40x40mm sebanyak 34 buah. Kekuatan las dapat dihitung sebagai berikut A = L x t x sin 45 A = 40 x 3 x 0,707 A = 84,84 mm2 P=Axτ P = 84,84 x 500 P = 42420 N P = 4,242 KN Berdasarkan rumus empiris waktu pengelasan T = 0,014 x L T = 0,014 x 40 T = 0,56 menit T = 0,56 x 34 T = 19.04 menit 2. Pengeboran a. Diameter 6 mm Pada mata bor 6mm, kecepatan potongnya 25m/menit, feeding 0,02 mm/putaran.Langkah awal 2mm. panjang pemakanan 4mm. n= n=
𝑉𝑐𝑥1000 𝜋𝑥𝐷 25𝑥1000 3.14𝑥6
n = 1326,9 rpm kecepatan putaran mesin yang dipakai 1120 rpm.
53
𝐿
Tm =𝑓𝑥𝑛 4
Tm = 0,02 𝑥1120 Tm = 0,17 menit Lubang yang dibuat sebanyak 24 lubang Tm = 0,17 x 2 Tm = 4.08 menit b. Diameter 10 mm n= n=
𝑉𝑐𝑥1000 𝜋𝑥𝐷 25𝑥1000 3.14𝑥10
n = 796 rpm kecepataran putaran mesin yang dipakai 700 𝐿
Tm =𝑓𝑥𝑛 4
Tm = 0,02 𝑥700 Tm = 0.28 menit Dilakukan sebanyak 4 kali Tm = 0.28 x 4 Tm = 1.12 menit 3. Kebutuhan Las A = ½ a x t x sin 45 A = ½ 3 x 3 x 0,707 A= 3.18 mm2 V=AxL V = 3.18 x 2720 V = 8649 mm3 Berat jenis mild steel las = 7,85 gr/cm3 M=VxP M = 8.649 cm3 x 7.85 gr / cm3 M = 67.89 gr G ( Jumlah Kawat Las ) = M x P / DE = 67.89 x 2.72 / 0,66
54
= 279 gr = 0,279 kg 4.2.3
Saringan
1. Pengeboran Kecepatan potong kasar pada besi lunak 25 m/menit, feeding 0,02 mm/putaran. a. Diameter 5 mm 0,02 mm/putaran. n= n=
𝑉𝑐𝑥1000 𝜋𝑥𝐷 25𝑥1000 3.14𝑥5
n = 1587 rpm kecepatan putaran mesin yang dipakai 1120 rpm 𝐿
Tm =𝑓𝑥𝑛 4
Tm = 0,02 𝑥1120 Tm = 0,18 menit Lubang yang dibuat sebanyak 144 buah Tm = 0,18x 144 Tm = 25.92 menit b. Diameter 8 mm n= n=
𝑉𝑐𝑥1000 𝜋𝑥𝐷 25𝑥1000 3.14𝑥8
n = 995,22 rpm kecepatan mesin yang dipakai 900 rpm Tm =
𝐿
𝑓𝑥𝑛 4
Tm = 0,02 𝑥900 Tm = 0,22 menit Lubang yang dibuat sebanyak 144 buah Tm = 0,22 x 144 Tm = 31.7menit
55
c. Diameter 6mm n= n=
𝑉𝑐𝑥1000 𝜋𝑥𝐷 25𝑥1000 3.14𝑥6
n = 1326,9 rpm kecepatan putaran mesin yang dipakai 1120 rpm 𝐿
Tm =𝑓𝑥𝑛 4
Tm = 0,02 𝑥1120 Tm = 0,18 menit Lubang yang dibuat sebanyak 6 lubang Tm = 0,18 x 6 Tm = 1.08 menit 2. Bending Saringan setengah lingkaran dengan jari-jari 57 mm. a. Bentangan tembereng lingkaran Keliling busur = α/360 x 2 x 𝜋 x r = 170.376/360 x 2 x 3,14 x 57 = 169.4 mm
Panjang busur R1 = ¼ x 2 x 𝜋 x R = ¼ x 2 x 3.14 x 1 = 1,57 mm Jadi, jumah bentangan untuk saringan yaitu L = 48 + 1,57 + 169.4 + 1,57 + 48 L = 268.54 mm 3. Las Pengelasan sepanjang busur jari-jari 57 mm yaitu 169.4 mm A = L x t x sin 45 A = 169.4 x 1.8 x 0,707
56
A = 239.5 mm2 P=Axτ P = 239.5 x 500 P = 119500 N Berdasarkan rumus empiris waktu pengelasan T = 0,014 x L T = 0,014 x 169.4 T = 2.38 menit 4. Kebutuhan Las Tinggi las = 1.8mm Lebar las = 1.8mm Panjang total las = 169.4 mm A = ½ x a x t x sin 45 A = ½ x 1.8 x 1.8 x 0.707 A = 1.14 mm2 V=AxL V = 1.14 x 169.4 V = 193 mm3 Berat jenis mild steel las = 7,85 gr/cm3 M=VxP M = 0.193 x 7.85 gr/cm3 M = 1.5gr G ( Jumlah Kawat Las ) = M x P / DE = 1.5 x 0,1694 / 0,66 = 0.388 gr 4.2.4
TUTUP
1. Bending Tutup setengah lingkaran dengan jari-jari 75 mm
57
a. Bentangan panjang busur Keliling busur = α/360 x 2 x 𝜋 x r = 153.61/360 x 2 x 3,14 x 75 = 402 mm Panjang busur R1 = ¼ x 2 x 𝜋 x R = ¼ x 2 x 3.14 x 1 = 1,57 mm Jadi, jumah bentangan untuk tutup yaitu L = 402 + 1,57 + 15 L = 418.57 mm
b. Pemotongan.
Pemotongan tempat masuk plastik dengan menggunakan gerinda tangan dengan kecepatan maksimal 80 m/s. c. Pengeboran Feeding 0,02 mm/putaran, Vc 25m/menit, diameter 5mm n= n=
𝑉𝑐𝑥1000 𝜋𝑥𝐷 25𝑥1000 3.14𝑥5
n = 1587 rpm kecepatan putaran mesin yang dipakai 1120 rpm Tm =
𝐿
𝑓𝑥𝑛 4
Tm = 0,02 𝑥1120 Tm = 0,18 menit Lubang yang dibuat sebanyak 4 buah Tm = 0,18 x 4 Tm = 0,72menit
58
d. Las Penyambungan bagian hopper dengan tutup atas.
o Pengelasan panjang 125mm A = L x t x sin 45 A = 125 x 1.8 x 0,707 A = 159.075 mm2 P=Axτ P = 159.075 x 500 P = 79537.5 N o Pengelasan panjang 50mm A = L x t x sin 45 A = 50 x 1.8 x 0,707 A = 63,63 mm2 P=Axτ P = 63,63 x 500 P = 31815 N o Pengelasan panjang 402mm A = L x t x sin 45 A = 402 x 1.8 x 0,707 A = 511,6 mm2 P=Axτ P = 511.6 x 500 P = 255800 N Berdasarkan rumus empiris waktu pengelasan Panjang total = 1154 mm T = 0,014 x L T = 0,014 x 1154
59
T = 16.156 menit e. Kebutuhan Las Tinggi las = 1.8mm Lebar las = 1.8mm Panjang total las = 1154 mm A = ½ x 1.8 x1.8 x 0.707 = 1.14 mm2 V=AxL V = 1.14 x 1154 V = 1315 mm3 Berat jenis mild steel las = 7,85 gr/cm3 M=VxP M = 1.315 x 7.85 M = 10.32 gr G ( Jumlah Kawat Las ) = M x L / DE = 10.32 x 1.154 / 0,66 = 18 gr 5. Corong Buang Tebal plat siku 3 mm. panjang pemakanan 5mm a. Pengeboran Diameter 5mm n= n=
𝑉𝑐𝑥1000 𝜋𝑥𝐷 25𝑥1000 3.14𝑥5
n = 1592 rpm kecepatan mesin yang dipakai 1400 rpm 𝐿
Tm =𝑓𝑥𝑛 5
Tm = 0,02 𝑥1400 Tm = 0.17 menit Lubang yang dibuat sebanyak 8 lubang Tm = 0.17 x 8= 1.36 menit Tm = 31.7 menit
60
Tabel 4.1 Waktu proses Manufaktur Komp-
Poto-
Bu-
Milli-
onen
ng
but
ng
Las
Bor
Ben-
Total
ding & rolli ng
Poros
Rangka
Saringan
Tutup
Corong
640.8
7.7
804.7
menit
menit
menit
menit
12.45
19.04
5.48
36.97
menit
menit
menit
menit
7.12
2.38
59.42 5
73.92
menit
menit
menit menit menit
12.51
16.156 0.72
menit
menit
5
34.386
menit menit menit
28.39
1.36
29.75
menit
menit
menit 979.71
60.47 Jumlah
156.2
156.2
640.8
32.58
73.32 10
menit menit
menit
menit
menit menit menit
4.3 RINCIAN ANGGARAN BIAYA 4.3.1
Biaya Pembelian Bahan dan Komponen Standar Biaya bahan adalah biaya pembelian modal yangdigunakan untuk memprediksi mesin pencacah plastik ini secara keseluruhan, besar nya biaya bahan dapat dilihat sebagai berikut. 1. Poros Ukuran = ø95 x 300 mm P = 7850 kg/m3 = 7.85 gr/cm3 A = π x r2 A = 3.14 x 47.52 A =7084.6 mm2 V=AxL
61
V = 7084.6 x 300 V = 2125380 mm3 = 2125.38 cm3 M=Vxρ M = 2125.38 x 7.85 M = 16684 gr M = 16.684 kg Untuk 1 kg besi harganya adalah Rp.7500 Rp = 16.684 x Rp 7500 Rp = Rp.125.130 2. Rangka Ukuran = 40x40x2 Ρ = 7.85 gr/cm3 L = 6002 A = A1 + A2 A = 120 + 101 A = 221 mm2 V=AxL V = 221 x 6002 V = 1326442 mm3 = 1326.442 cm3 M=Vxρ M = 1326.442 x 7.85 M = 10412.57 gr M = 10.413 kg Rp = 10.413 x 7500 Rp = Rp.78097 3. Saringan a. Part saringan 1 Ukuran = 268.54 x 166 x 2 (hal55) P = 7.85 gr/cm3 V=pxlxt V = 268.54 x 166 x 2
62
V = 89155.28 mm3 = 89.155 mm3 M=Vxρ M = 89.155 x 7.85 M = 699.87 gr M = 0,699 kg Rp = 0.699 x 7500 Rp = Rp.5.242 b. Part saringan 2 Ukuran = ½ ø 57 x 2 A = ½ π x r2 A = ½ x 3.14 x 572 A = 5100.5 mm2 V=Axt V = 5100.5 x 2 V = 10201 mm3= 10,201 cm3 M=Vxρ M = 10.201 x 7.85 M = 80.08 gr x 2 M = 161.6 gr M = 0.1616 kg Rp = 0,1616 x 7500 Rp = Rp.1.212 4. Tutup a. Tutup1 Ukuran = 418.57 x 166 x 2 (hal58) V=pxlxt V = 418.57 x 166 x 2 V = 138965 mm3 = 138.965 cm3 M=Vxρ M = 138.965 x 7.85 M = 1090.88 gr M = 1.091 kg
63
Rp = 1.091 x 7500 Rp = Rp.8.182 b. Tutup2 Ukuran = ½ ø 75 x 2 V = ½ πr2xt V = ½ x 3.14 x 752x2 V = 17662.5 mm3 = 17.663 mm3 M=Vxρ M = 17.663 x 7.85 M = 138.655 gr M = 0.139 kg Rp = 0.139 x 7500 Rp = Rp.1042 c. Tutup3 Ukuran 100x100x2 V = pxlxt V = 100x100x2 V = 20000 mm3 = 20 cm3 M=Vxρ M = 20 x 7.85 M = 157 gr M = 0.157 kg x2 M = 0.314 kg Rp = 0.314 x 7500 Rp = Rp 2355 d. Tutup4 Ukuran = 125x100x2 V = pxlxt V = 125x100x2 V = 25000 mm3 = 25 cm3 M=Vxρ M = 25 x 7.85
64
M = 196.25 gr M = 0.196 kg x2 M = 0.392 kg Rp = 0,392 x 7500 Rp = Rp 2940 e. Tutup5 Ukuran = 145 x 125 x 2 V = p xlxt V = 145 x 125 x 2 V = 36250 mm3 = 36.25 cm3 M=Vxρ M = 36.25 x 7.85 M = 284 .56 gr M = 0.285 kg x 2 M = 0.57 kg Rp = 0.57 x 7500 Rp = Rp 4275 5. Corong buang a. Corong 1 Ukuran = 270 x 200 x 2 V = p x lx t V = 270x200x2 V = 108000 mm3 = 108 cm3 M = V xρ M = 108 x 7.85 M = 847.8 gr M = 0.8478 kg x 2 M = 1.6956 kg Rp = 1.6956 x 7500 Rp = Rp 12.717 b. Corong 2 Ukuran = 300 x 210 x 2
65
V = pxlxt V = 300x210x2 V = 126000 mm3 = 126 cm3 M=Vxρ M = 126 x 7.85 M = 989.1 gr M = 0.9891 kg x2 M = 1.9782 kg Rp = 1.9782 x 7500 Rp = Rp 14.836 c. Corong 3 Ukuran = 356 x 270 x 2 V = pxlxt V = 356x270x2 V = 192240 mm3 = 192.24 cm3 M=vxρ M = 192.24 x 7.85 M = 1509.084gr M = 1.510 kg x Rp = 1510 x 7500 Rp = Rp 11325 Tabel 4.2 Tabel Rincian Bahan
No
1
2
Nama Barang
Elektroda Las
Plat
Volume Barang
-
Berat Jenis (ρ)
-
Berat (Kg)
0,298kg
Harga/K g
Biaya Pembelia n
7.500 /
Rp.
kg
30.000
Harga Bahan Yang Dipakai
= 0.289 x Rp.7500 =Rp.8940
V = Axt
7850
Berat = Vxρ
Rp.7500
Rp.65.00
8.2 x Rp 7500=
= 576.837x1.8
kg/m3
=
/ kg
0
Rp.61.500
66
0,001038306m3
= 1038306
x7850 =8.2 kg V = xr2xL = 3
3.14x47.52x30
ST 37 Pejal
0 =2.125.387
7850 3
kg/m
mm3
ST37 Profil L
= 0,002125 x 7850 = 16,7 kg
Rp.8.00 0
Rp.
16,7 x Rp 8000 = Rp 133.475
200.000
Berat = V x ρ
V = pxlxt 4
Berat = V x ρ
= 6002x78x3
7.850
=
= 1.404.468
kg/m3
0,001405x7850
3
mm
Rp.8000
Rp.100.0
11,029 x Rp.8000
00
= Rp.88.234,-
= 11.029 kg Rp.395.0
Total Harga
00
Rp.292.150
Tabel 4.3 Tabel Pembelian Bahan Habis Pakai No Nama
Ukuran
Jumlah
Bahan 2
Gerinda
Harga/
Total
Satuan 4x1
5bh
Rp.3.000
Rp.15.000
4x6
3bh
Rp. 7.500
Rp.22.500
2bh
Rp.20.000
Rp.40.000
1 klg
Rp.50.000
Rp.50.000
potong 3
Gerinda ulir
4
Gerinda aimon kingdom
7
Cat Jumlah
Rp.127500
Tabel 4.4 Tabel Pembelian Bahan/Alat Standar 1
2
Bor
Baut
ø 8mm
1bh
Rp.6.000
Rp.6.000
Ø 5mm
1bh
Rp.12.000
Rp.12.000
Ø6mm
1bh
Rp.14.000
Rp.14.000
12x50mm
4bh
Rp.3000
Rp.12.000
kuning
67
3
Baut
5x12mm
25bh
Rp.195
Rp.4.875
50bh
Rp.40
Rp.2000
A2x4 Ø24mm
1bh
Rp.50.000
Rp.50.000
A2x2 Ø12mm
1bh
Rp.25.000
Rp.25.000
Dwifungsi 4
Ring
plat 5mm
crom 5
Pulli
6
Bearing
Ø 31,5 mm
2bh
Rp.150.000 Rp.300.000
7
Mata
81x29x3 mm
5set
Rp.30.000
Rp.150.000
Ketam 8
Sabuk
A
2bh
Rp.35.000
Rp.70.000
9
Engsel
20x80
2bh
Rp.5000
Rp.10.000
Jumlah
Rp.655.875
Jadi, jumlah biaya pembelian bahan yaitu Jumlah = Bahan habis pakai + bahan/alat Standar Jumlah = Rp.292.150 + Rp 127.500 + Rp.655.875 Jumlah = Rp.1.079.495 4.3.2
Biaya Pembuatan Biaya pembuatan merupakan biaya yang wajib dikeluarkan untuk proses pengerjaan / perakitan mesin yangakan diproduksi, termasuk di dalamnya upah tenaga kerja dan biaya listrik.Upah tenaga kerja secara umum Rp.20.000/jam.
1. Upah tenaga kerja a. Bubut Upah = waktu persiapan+waktu pengerjaan+waktu effisiensi+waktu penyelesaian Upah = 15 + 156.2 + 25% 156.2 +15 = 225.25 = 3,8 jam Upah pekerja bubut 1 jam Rp 20.000 68
Upah = 3.8 x Rp 20.000 = Rp.76.000 b. Milling Upah = waktu persiapan+waktu pengerjaan+waktu effisiensi+waktu penyelesaian Upah = 15 + 640.8 + 25%640.8 + 15 = 831 menit = 13,85 jam Upah pekerja milling 1 jam Rp 20.000 Upah = 13,85 x Rp 20.000 = Rp.277.000 c. Bor Upah = waktu persiapan+waktu pengerjaan+waktu effisiensi+waktu penyelesaian Upah = 15 + 74.68 + 25% 74.68 + 15 = 123.35 menit = 2.05 jam Upah pekerja bor 1 jam Rp 20.000 Upah = 2.05 x Rp 20.000 = Rp.41.000 d. Tap Upah = waktu persiapan+waktu pengerjaan+waktu effisiensi+waktu penyelesaian Upah = 15 + 60 + 25%60 + 15 = 105 menit = 1,75 jam
69
Upah pekerja tap 1 jam Rp 20.000 Upah = 1,75 x Rp 20.000 = Rp.35.000 e. Rolling dan bending Upah = waktu persiapan+waktu pengerjaan+waktu
effisiensi+waktu
penyelesaian Upah = 15 + 10 + 25%10 + 15 = 42.5 menit = 0.7 jam Upah pekerja rolling dan bending 1 jam Rp 20.000 Upah = 0,7 x Rp 20.000 = Rp.14.000 f. Las Upah
=
waktu
persiapan+waktu
pengerjaan+waktu
effisiensi+waktu penyelesaian Upah = 20 + 37.546 + 25%37.546 + 20 = 86.93 menit = 1,44 jam Upah pekerja Las1 jam Rp 20.000 Upah = 1,44 x Rp 20.000 = Rp.28.800 g. Gerinda Upah = waktu persiapan+waktu pengerjaan+waktu effisiensi+waktu penyelesaian Upah = 10 + 60.47 + 25%60.47 + 10 = 95.56 menit = 1.59 jam Upah pekerja gerinda 1 jam Rp 20.000 Upah = 1.59 x Rp 20.000 = Rp.31.800
70
Table 4.3 Upah tenaga Kerja Pekerjaan
Upah
Bubut
Rp.75.000
Milling
Rp.277.000
Bor
Rp.41.000
Tap
Rp.35.000
Rolling dan bending
Rp.14.000
Las
Rp.28.800
Gerinda
Rp.31.800
Jumlah
Rp.502.600
2. Biaya listrik Biaya listrik Perusahaan Rp.960 / kWh a. Mesin Bubut Maximat V = 380 volt I = 5,6 ampere P=VxI P = 380 x 5.6 P = 2,128 Kw P total = P x waktu = 2,128 x 3.8 jam = 8.09 Kw Biaya = Ptot x tariff(per kWh) = 8.09 x 960 = Rp.7766 b. Mesin Milling P = 3 kWh Ptot = P x waktu Ptot = 3 x 13.85 Ptot = 41.55 kWh Biaya = Ptot x tariff Biaya = 41.55 x Rp 960
71
Biaya = Rp.39.888 c. Mesin Bor P = 1,6 kWh V = 380 V I = 4A P tot = P x waktu P tot = 1,6 x 2.05 P tot = 3.28 kWh Biaya = Ptot x tariff Biaya = 3.28 x Rp.960 Biaya = Rp.3148 d. Mesin Gerinda P = 0,57 kWh V = 220 V I = 2,6 A Ptot = P x waktu Ptot = 0,57 x 1.44 Ptot = 0,82 kWh Biaya = Ptot x tariff Biaya = 0,82 x Rp.1.352 Biaya = Rp.787 e. Mesin Las V = 220 V I = 60 A P=VxI = 220 x 60 = 13200 w = 13,2 kW Ptot = P x waktu Ptot = 13,2 x 1.59 Ptot = 10.988 Kwh Biaya = ptot x tariff
72
Biaya = 10.988 x Rp.960 Biaya =Rp.20.148 Table 4.4 Biaya Listrik
4.3.3
Pekerjaan
Biaya listrik
Bubut
Rp.7766
Milling
Rp.39.888
Bor
Rp.3148
Gerinda
Rp.787
Las
Rp.20.148
Jumlah
Rp.71.737
Biaya Penyusutan (Depresiasi) Penyusutan dihitung menggunakan metode saldo menurun. a. Mesin Bubut Mesin bubut seharga Rp.37.000.000 di pasaran dengan umur ekonomis selama 5 tahun, dan pada akhir umur ekonomisnya mesin bubut dapat dikilokan seharga Rp.1.000.000 Penyusutan = [(100% : umur ekonomis) x 2 Nilaiperolehan/ nilai buku] Nilai buku = harga awal – penyusutan 1. Penyusutan = [(100% : 5) x 2 x 6/12 x Rp 37.000.000] Penyusutan = Rp.7.400.000 Nilai buku = Rp. 37.000.000 – 7.400.000 Nilai buku = Rp 29.600.000 2. Penyusutan = [(100% : 5) x 2 x Rp 29.600.000] Penyusutan = Rp.11.840.000 Nilai buku = Rp.29.600.000 – Rp.11.840.000 Nilai buku = Rp 17.760.000 3. Penyusutan = [(100% : 5) x 2 x Rp.17.760.000] Penyusutan = Rp.7.104.000 Nilai buku = Rp.17.760.000 – Rp.7.104.000
73
Nilai buku = Rp.10.656.000 4. Penyusutan = [(100% : 5) x 2 x Rp 10.656.00] Penyusutan = Rp.4.262.400 Nilai buku = Rp 10.656.000 – Rp 4.262.400 Nilai buku = Rp.6.393.600 5. Penyusutan = [(100% : 5) x 2 x Rp.6.393.600] Penyusutan = Rp.2.557.440 Nilai buku = Rp.6.393.600 – Rp.2.557.440 Nilai buku = Rp.3.836.160 Jadi, jumlah penyusutan pada mesin bubut yaitu Penyusutan tot = Σ penyusutan = Rp.33.130.840 b. Mesin Milling Mesin Milling seharga Rp.32.500.000 di pasaran memiliki umur ekonomis 5 tahun, dan pada akhir umur ekonomisnya mesin milling ini dapat dikilokan seharga Rp.1.000.000. Penyusutan = [(100% : umur ekonomis) x 2 Nilai perolehan/ nilai buku] Nilai buku = harga awal – penyusutan 1. Penyusutan = [(100% : 5) x 2 x 6/12 x Rp.32.500.000] Penyusutan = Rp.6.500.000 Nilai buku = Rp.32.500.000 – Rp.6.500.000 Nilai buku = Rp.26.000.000 2. Penyusutan = [(100% : 5) x 2 x Rp.26.000.000] Penyusutan = Rp.10.400.000 Nilai buku = Rp.26.000.000 – Rp.10.400.000 Nilai buku = Rp.13.600.000 3. Penyusutan = [(100% : 5) x 2 x Rp.13.600.000] Penyusutan = Rp.5.440.000 Nilai buku = Rp.13.600.000 – Rp.5.440.000
74
Nilai buku = Rp.8.160.000 4. Penyusutan = [(100% : 5) x 2 x Rp.8.160.000] Penyusutan = Rp.3.264.000 Nilai buku = Rp.8.160.000 – Rp.3.264.000 Nilai buku = Rp.4.896.000 5. Penyusutan = [(100% : 5) x 2 x Rp.4.896.000] Penyusutan = Rp.1.958.400 Nilai buku = Rp.4.896.000 – Rp.1.958.400 Nilai buku = Rp.2.937.600 Jadi, jumlah penyusutan mesin milling yaitu Penyusutan tot = Σ penyusutan = Rp.27.562.400 c. Mesin Bor Mesin bor seharga Rp 20.000.000 di pasaran memiliki umur ekonomis 5 tahun, dan pada akhir umur ekonomisnya mesin bor ini dapat dikilokan seharga Rp1.000.000 Penyusutan = [(100% : umur ekonomis) x 2 Nilaiperolehan/ nilai buku] Nilai buku = harga awal – penyusutan 1. Penyusutan = [(100% : 5) x 2 x x 6/12 x Rp20.000] Penyusutan = Rp.4.000.000 Nilai buku = Rp.20.000.000 – Rp 4.000.000 Nilai buku = Rp.16.000.000 2. Penyusutan = [(100% : 5) x 2 x Rp.16.000.000] Penyusutan = Rp.6.400.000 Nilai buku = Rp.16.000.000 – Rp.6.400.000 Nilai buku = Rp.9.600.000 3. Penyusutan = [(100% : 5) x 2 x Rp.9.600.000] Penyusutan = Rp.3.840.000 Nilai buku = Rp.9.600.000 – Rp 3.840.000 Nilai buku = Rp.5.760.000
75
4. Penyusutan = [(100% : 5) x 2 x Rp.5.760.000] Penyusutan = Rp.2.304.000 Nilai buku = Rp.5.760.000 – Rp 2.304.000 Nilai buku = Rp.3.456.000 5. Penyusutan = [(100% : 5) x 2 x Rp.3.456.000] Penyusutan = Rp.1.382.400 Nilai buku = Rp.3.456.000 – Rp. 1.382.400 Nilai buku = Rp.2.073.600 Jadi jumlah penyusutan mesin bor yaitu Penyusutan tot = Σ penyusutan = Rp.17926.000
d. Mesin gerinda tangan Mesin gerinda tangan seharga Rp 259.500 di pasaran memiliki umur ekonomis 5 tahun, dan pada akhir umur ekonomisnya mesin bor ini dapat dikilokan seharga Rp100.000 Penyusutan = [(100% : umur ekonomis) x 2 Nilaiperolehan/ nilai buku] Nilai buku = harga awal – penyusutan 1. Penyusutan = [(100% : 5) x 2 x 6/12 x Rp.259.500] Penyusutan = Rp.51.900 Nilai buku = Rp.259.500 – Rp.51.900 Nilai buku = Rp.207.600 2. Penyusutan = [(100% : 5) x 2 x Rp.207.600] Penyusutan = Rp.83.040 Nilai buku = Rp.207.600 – Rp.83.040 Nilai buku = Rp.124.560 3. Penyusutan = [(100% : 5) x 2 x Rp.124.560] Penyusutan = Rp.49.824 Nilai buku = Rp.124.560 – Rp.49.824 Nilai buku = Rp.74.736
76
4. Penyusutan = [(100% : 5) x 2 x Rp.74.736] Penyusutan = Rp.29.894 Nilai buku = Rp.74.736 – Rp.29.894 Nilai buku = Rp.44.842 5. Penyusutan = [(100% : 5) x 2 x Rp.44.842] Penyusutan = Rp.17.936 Nilai buku = Rp.44.842 – Rp.17.936 Nilai buku = Rp.26.906 Jadi jumlah penyusutan mesin gerinda tangan yaitu Penyusutan tot = Σ penyusutan = Rp.232.594 e. Mesin Las Mesin las seharga Rp 1.200.000 di pasaran memiliki umur ekonomis 5 tahun. Penyusutan = [(100% : umur ekonomis) x 2 Nilaiperolehan/ nilai buku] Nilai buku = harga awal – penyusutan 1. Penyusutan = [(100% : 5) x 2 x 6/12 x Rp.1.200.000] Penyusutan = Rp.240.000 Nilai buku = Rp.1.200.000 – Rp.240.000 Nilai buku = Rp.960.000 2. Penyusutan = [(100% : 5) x 2 x Rp.960.000] Penyusutan = Rp.384.000 Nilai buku = Rp.960.000 – Rp.384.000 Nilai buku = Rp.576.000 3. Penyusutan = [(100% : 5) x 2 x Rp.576.000] Penyusutan = Rp.230.400 Nilai buku = Rp.576.000 – Rp.230.400 Nilai buku = Rp.345.600 4. Penyusutan = [(100% : 5) x 2 x Rp.345.600] Penyusutan = Rp.138.240
77
Nilai buku = Rp.345.600 – Rp.138.240 Nilai buku = Rp.207.360 5. Penyusutan = [(100% : 5) x 2 x Rp.207.360] Penyusutan = Rp.82.944 Nilai buku = Rp.207.360 – Rp.82.944 Nilai buku = Rp.124.416 Jadi jumlah penyusutan mesin las yaitu Penyusutan tot = Σ penyusutan = Rp.1075.284 f. Mesin rolling Mesin rolling seharga Rp 40.000.000 di pasaran memiliki umur ekonomis 5 tahun. Penyusutan = [(100% : umur ekonomis) x 2 Nilaiperolehan/ nilai buku] Nilai buku = harga awal – penyusutan 1. Penyusutan = [(100% : 5) x 2 x 6/12 x Rp.40.000.000] Penyusutan = Rp.8000.000 Nilai buku = Rp.40.000.000
- Rp.8.000.000
Nilai buku = Rp.32.000.000 2. Penyusutan = [(100% : 5) x 2 x Rp.32.000.000] Penyusutan = Rp.12.800.000 Nilai buku = Rp.32.000.0000 - Rp.12.800.000 Nilai buku = Rp.19.800.000 3. Penyusutan = [(100% : 5) x 2 x Rp.19.800.00] Penyusutan = Rp.7.680.000 Nilai buku = Rp.19.800.000
- Rp.7.680.000
Nilai buku = Rp.12.200.000 4. Penyusutan = [(100% : 5) x 2 x Rp.12.200.000] Penyusutan = Rp.4.848.000 Nilai buku = Rp.12.200.000
- Rp.4.848.000
Nilai buku = Rp.7.352.000
78
5. Penyusutan = [(100% : 5) x 2 x Rp.7.352.000] Penyusutan = Rp.2.940.800 Nilai buku = Rp.7.352.000
- Rp.2.940.800
Nilai buku = Rp.4.411.200 Jadi jumlah penyusutan mesin rolling yaitu Penyusutan tot = Σ penyusutan = Rp.36.268.000
g. Mesin Bending Mesin rolling seharga Rp 6.500.000 di pasaran memiliki umur ekonomis 5 tahun. Penyusutan = [(100% : umur ekonomis) x 2 Nilaiperolehan/ nilai buku] Nilai buku = harga awal – penyusutan 1. Penyusutan = [(100% : 5) x 2 x 6/12 x Rp.6.500.000] Penyusutan = Rp.1.300.000 Nilai buku = Rp.6.500.000 - Rp.1.300.000 Nilai buku = Rp.5.200.000 2. Penyusutan = [(100% : 5) x 2 x Rp.5.200.000] Penyusutan = Rp.2.080.000 Nilai buku = Rp.5.200.000 - Rp.2.080.000 Nilai buku = Rp.3.120.000 3. Penyusutan = [(100% : 5) x 2 x Rp.3.120.000] Penyusutan = Rp.1.248.000 Nilai buku = Rp.3.120.000 - Rp.1.248.000 Nilai buku = Rp.1.872.000 4. Penyusutan = [(100% : 5) x 2 x Rp.1.872.000] Penyusutan = Rp.748.800 Nilai buku = Rp.1.872.000 - Rp.748.800 Nilai buku = Rp.1.123.200
79
5. Penyusutan = [(100% : 5) x 2 x Rp.1.123.200] Penyusutan = Rp.449.280 Nilai buku = Rp.1.123.200- Rp.449.280 Nilai buku = Rp.673.920 Jadi penyusutan mesin bending yaitu Penyusutan tot = Σ penyusutan = Rp.5.825.280 Table 4.5 biaya penyusutan Mesin
Umur
Penyusutan
(th)
Penyusutan/
Nilai Buku
Total
jam
Bubut
5
Rp.33.130.840
Rp.756
Rp.3.836.160
Rp1968
Milling
5
Rp.27.562.400
Rp.262
Rp.2.937.600
Rp.2796
Bor
5
Rp.17.926.000
Rp.170
Rp.2.073.600
Rp.95
Gerinda
5
Rp.232.594
Rp.2
Rp.26.906
Rp.1
Las
5
Rp.1.075.284
Rp.10
Rp.124.416
Rp.6
Rolling
5
Rp.36.268.000
Rp.345
Rp.4.411.200
Rp.57
Bending
5
Rp.5.825.280
Rp.55
Rp.673.920
Rp.10
tangan
Jumlah
4.3.4
Rp.6.788
Biaya keseluruhan Biaya keseluruhan adalah biayayang di dapat dari biaya bahan, upah tenaga, biaya listrik ,dan biaya penyusutan mesin. Jumlah biaya keseluruhan = Bahan + upah tenaga kerja + biaya listrik+ depresiasi = Rp.1.079.495 + Rp.502.600+ Rp.71.737+Rp.6.788 = Rp.1..653.832
4.3.5
Biaya Tak Terduga Biaya tak terduga merupakan biaya yang sangat penting untuk dianggarkan, karena berbagai kemungkinan kesalahn dalam pengerjaan 80
menuntut pergantian terhadap komponen yang harus diganti, serta kemungkinan membengkaknya harga-harga material yang akan dipakai sebesar 20% dari biaya produksi secara keseluruhan yaitu: biaya tak terduga = 20 % x Rp.1.653.832 = Rp.330.766 4.3.6
Analisa keuntungan Analisa keuntungan adalah besarnya biaya total ditambah biaya tak terduga dikalikan dengan 20%. Jadi, keuntunganyang diambil adalah sebesar Keuntungan = (biaya total + biaya tak terduga) x 20% = (Rp.1.653.832 + Rp.330.766) x 20% = Rp.396.919 Sehingga harga jual mesin adalah sebesar : Harga jual = biaya total + biaya tak terduga + keuntungan = Rp.1.653.832 + Rp.330.766 + Rp.396.919 = Rp.2.381.517
Berdasarkan hasil perhitungan didapat harga jual mesin Rp.2.381.517.
81
BAB V PENUTUP
5.1 KESIMPULAN Kesimpulan yang dapat saya ambil dari Tugas Akhir Rancang Bangun Mesin Pencacah Plastik yaitu : 1. Proses Manufaktur dari pembuatan Mesin Pencacah Plastik yaitu: a. Proses Potong b. Proses Bubut c. Proses Milling d. Proses Bor dan tap e. Proses Las f. Proses Bending dan rolling g. Proses Perakitan h. Proses Finishing 2. Waktu Proses Manufaktur Komp-
Poto-
Bu-
Milli-
onen
ng
but
ng
Las
Bor
Ben-
Total
ding & rolli ng
Poros
Rangka
Saringan
Tutup
156.2
640.8
7.7
804.7
menit
menit
menit
menit
12.45
19.04
5.48
36.97
menit
menit
menit
menit
7.12
2.38
59.42 5
73.92
menit
menit
menit menit menit
12.51
16.156 0.72
menit
menit
5
34.386
menit menit menit
82
Corong
28.39
1.36
29.75
menit
menit
menit 979.71
60.47 Jumlah
156.2
640.8
32.58
73.32 10
menit menit
menit
menit
menit menit menit
3. Hasil jual Mesin Pencacah Plastik yang telah kami rancang seharga Rp.2.381.517
5.2 SARAN Saran yang dapat saya berikan dari mesin Pencacah Plastik ini yaitu: 1. Sebaiknya membuat tutup yang menutupi pisau bergerak dan pisau tetap diberi jarak supaya ketika poros berputar tidak akan mengenai dinding tutup. 2. Sebaiknya membuat hopper atau corong masuk yang lebih tinggi, supaya plastik yang dimasukkan tidak akan terlempar keluar. 3. Sebaiknya membuat tutup dan saringan dari bahan plat yang lebih tebal, supaya tidak mengeluarkan suara yang keras apabila mencacah plastik yang tebal.
83
DAFTAR PUSTAKA
a. Bawanto, Adi, 2013, Mesin untuk Operasi Dasar, Insania, Jakarta. b. Harfit. Ahmad. R, 2009, Elemen Mesin I, Jurusan Teknik Mesin, Universitas Gunadarma. c. John A. Schey, 2011, Introduction to Manufacturing Process. d. Komaro. Mumu, 2008, Elemen Mesin II, Jurusan Pendidikan Teknik Mesin, Universitas Pendidikan Indonesia, Bandung. e. Khurumi. R.S.A , dan Gupta J.K., 2005, Text Book of Machine Design, Eurrasia publishing house. f. Nugroho. Agung, 2008, Perancangan Alat Bantu untuk Proses Pemesinan Chamfering DR 99 di industry Sepeda Motor Dengan metode DFMA” pdf (online diakses 13 september 2017). g. Pratama. A.K, 2014, Rancang Bangun Mesin Pencacah Plastik, Jurusan Teknik Mesin. Politeknik Negeri Padang. h. Rajagukguk. Jeniria, 2013, Jurnal Analisis Perancangan Mesin Penghancur Plastik, Fakultas Teknik Mesin, Unkris, Jakarta. i. Robbert. L. Mott “Elemen-elemen Mesim dalam perancangan mekanis” hal 105-121. j. Senawan. MT. Ir, Hery “ Perancangan elemen mesin edisi Revisi “ hal 7173. k. Sularso, 1991, Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin, Pradnya Paramita, Jakarta. l. Syukriadi. Epsya, 2014, Rancang Bangun Alat Pemotong Kakao, Jurusan Teknik Mesin, Politeknik Negeri Padang.
LAMPIRAN Spesifikasi Mesin Pencacah Plastik Dimensi
: 720 mm x 550 mm x 210 mm
Kapasitas
: 10 Kg/jam
Daya motor
: 2 Hp
Type Pisau
: Pisau Ketam
Ukuran pisau
: 82 x 29 x 3
Jumlah Pisau Putar
: 6 buah
Jumlah Pisau Tetap
: 4 buah
Rangka
: Besi siku
Ukuran rangka
: 40mm x 40mm x 3mm
Body
: Plat
Diameter Poros
: 90 mm x 291 mm
Type Pulli
: Pulli Ganda
Pulli motor
:4“
Pulli poros
:8“
Type sabuk
: Type A
Ukuran sabuk
: 63 “
Jenis plastik
: thermoplastik
Tebal plastik
: 3 mm
Tinggi Hopper
: 300 mm
Bearing
: P 207
Jumlah Bearing
: 2 buah
Arah pemotongan
: Horizontal
Cara Kerja Mesin Pencacah Plastik 1. Hidupkan Motor pada arus listrik. 2. Tekan tombol ON 3. Setelah hidup biarkan berputar sampai putaran mesin konstan. 4. Masukkan plastik yang akan dicacah, sebaiknya memasukkan plastik dengan ketebalan dan jenis yang sama. 5. Tampung plastik yang keluar dari saringan. 6. Setelah semua plastik telah dicacah matikan mesin dengan menekan tombol OFF. 7. Terakhir cabut colokkan motor dari arus listrik.
Perawatan Mesin Pencacah Plastik 1. Jangan lupa untuk mengecek pulli apakah sudah kendor atau belum. 2. Beri grass pada bearing secara berkala. 3. Cek pisau putar dan tetap, apabila sudah tumpul segera diganti dengan yang baru.
Tabel sayatan per gigi mesin milling
Tabel kecepatan potong mesin Bor
Tabel kecepatan keliling gerinda
Tabel Kecepatan potong milling
Tetapan rumus
Kecepatan potong mesin Bubut
Kecepatan potong milling
Travo las
Mata Gerinda
Mesin Bor
Mesin Bubut
Gerinda Tangan
Mesin Milling
