Open Journal Systems

Perancangan dan Analisis Kekuatan Rangka Cetakan Komposit Kayu-Plastik Menggunakan Finite Element Analysis

       Roy Waluyo, Anton Royanto Ahmad, Gatot Eka Pramono, Fahrulrizal Fahrulrizal

Abstract


Komposit kayu-plastik (Wood-Plastic Composite) yang disingkat WPC merupakan salah satu material yang dikembangkan untuk mengurangi limbah plastik. Selain faktor komposisi material penyusun, temperatur dan tekanan merupakan faktor penting penentu sifat mekanik dari WPC. Penelitian ini bertujuan untuk merancang dan menganalisis cetakan hot press sebagai alat bantu pembuatan material WPC. Perancangan dilakukan menggunakan metode Pahl & Beitz yang meliputi penetapan kebutuhan, perancangan konsep, dan perancangan detail. Finite Element Analysis (FEA) digunakan untuk menganalisis tiap variasi komponen untuk menghasilkan kombinasi komposisi yang sesuai. Empat komponen yang dianalis yaitu batang penahan, batang penekan, batang pengarah, dan cetakan. Variasi simulasi menggunakan dimensi komponen sesuai standar material yang tersedia dipasaran. Simulasi yang dilakukan bertujuan untuk mendapatkan nilai tegangan, displacement, strain, dan safety factor. Secara umum hasil simulasi untuk tiap komponen nilai menghasilkan safety factor lebih besar dari 2. Hanya pada simulasi cetakan dengan variasi tebal 8, 10 dan 12 mm masing-masing menghasilkan tegangan maksimum 185 MPa, 118 MPa, dan 82 MPa dengan nilai safety factor 1,3, 2, dan 3. Berdasarkan hasil simulasi, maka batang penahan menggunakan UNP 65, batang penekan menggunakan UNP 50, batang pengarah menggunakan pipa 1/2 inch, dan tebal plat cetakan adalah 12 mm.


  http://dx.doi.org/10.31544/jtera.v5.i1.2019.63-72

Keywords


cetakan; Finite Element Analysis (FEA); komposit kayu-plastik

Full Text:

  PDF

References


W. D. Calister and D. G. Rethwisch, Fundamentals of Materials Science and Engineering, 5th ed. New York-USA: John Wiley & Sons, 2001.

S. A. Saptari, E. Sanjaya, and A. I. Ghufran, “Pengujian Tingkat Kekerasan Bahan Komposit Serbuk Kayu dengan Matrik Resin Epoksi,” J. Al-Fiziya, vol. 9, no. 2, pp. 74-80, 2016.

S. Rimdusit, S. Damrongsakkul, P. Wongmanit, D. Saramas, and S. Tiptipakorn, “Characterization of coconut fiber-filled polyvinyl chloride/acrylonitrile styrene acrylate blends,” J. Reinf. Plast. Compos., vol. 30, no. 20, pp. 1691-1702, 2011.

K. Yue, L. Wang, J. Xia, Y. Zhang, Z. Chen, and W. Liu, “Experimental research on mechanical properties of laminated poplar wood veneer/plastic sheet composites,” Wood Fiber Sci., vol. 51, no. 3, pp. 1-12, 2019.

A. Hidayat, H. Yudo, and P. Manik, “Analisa Teknis Komposit Sandwich Berpenguat Serat Daun Nanas Dengan Core Serbuk Gergaji Kayu Sengon Laut Ditinjau Dari Kekuatan Tekuk Dan Impak,” J. Tek. Perkapalan, vol. 4, no. 1, pp. 265-273, 2016.

S. Slamet, “Karakterisasi Komposit Dari Serbuk Gergaji Kayu (Sawdust) Dengan Proses Hotpress Sebagai Bahan Baku Papan Partikel,” in Prosiding Seminar Nasional Sains dan teknologi, SNST ke-4, 2013, pp. 1-9.

H. Nurwendi, I. N. Simpen, and I. M. S. Negara, “Sintesis Komposit Selulosa Serbuk Gergaji Kayu Kamper-Limbah Plastik Ldpe (Low Density Poliethylene) Dengan Reagen Fenton Sebagai Agen Pengkopling,” J. Kim., vol. 10, no. 1, pp. 89-95, 2016.

L. Gurau and N. Ayrilmis, “Effect of raw material composition of wood plastic composites on surface roughness parameter evaluated with a robust filtering method,” J. Thermoplast. Compos. Mater., vol. 20, no. 10, pp. 1-15, 2018.

A. K. Bledzki, A. A. Mamun, and Jü. Volk, “Barley husk and coconut shell reinforced polypropylene: The effect fibre physical, chemical and surface properties,” Compos. Sci. Technol., vol. 70, pp. 840-846, 2010.

I. Yudhyadi and N. H. Sari, “Analisa Kekuatan Impact Komposit Polyester Diperkuat Serat Pandan Wangi dengan Pengisi Serbuk Gergaji Kayu,” J. Energi dan Manufaktur, vol. 6, no. 2, pp. 129-134, 2013.

D. Zafiaanisa, A. Finawan, and Azhar, “Rancang Bangun Alat Pengepres Serbuk Kayu Menjadi Briket Menggunakan Sistem Kontrol Elektro Pneumatik,” J. TEKTRO, vol. 2, no. 2, pp. 18-23, 2018.

A. Arendra and S. Akhmad, “Rancang Bangun Mesin Hot Press untuk Recycle Plastik HDPE dan Karakterisasi Pengaruh Temperatur Pemanasan Waktu Pemanasan dan Temperatur Pembukaan terhadap Cacat Flashing Cacat Warpage dan Konsumsi Energi Pencetakan,” J. Ilm. Rekayasa, vol. 10, no. 2, pp. 108-115, 2017.

S. Akhmad, I. Lumintu, and A. Arendra, “Development of Hot Press Molding for HDPE Recycling and Process Characterization,” in International Conference on Science and Technology (ICST 2018), 2018, pp. 925-928.

M. Widodo, T. Setiawan, Sudaryono, and S. Islam, “Peningkatan Kualitas Komposit Serat Limbah Pemintalan Kapas Melalui Proses Pengepresan Menggunakan Prototipe Mesin Kempa Panas (Hot Press),” Arena Tekst., vol. 34, no. 1, pp. 7-14, 2019.

I. Mawardi, Hasrin, and Hanif, “Analisis Kualitas Produk dengan Pengaturan Parameter Temperatur Injeksi Material Plastik Polypropylene (PP) Pada Proses Injection Molding,” Malikusasaleh Ind. Eng. Journal, MIEJ, vol. 4, no. 2, pp. 30-35, 2015.

A. Ratmanto, W. W. Raharjo, and T. Triyono, “Pengaruh Tekanan Pengepresan Terhadap Kekuatan Bending Komposit rHDPE Cantula,” in Prosiding Seminar nasional dan teknologi, SNST ke-6, 2016, p. 50.

W. Saputra, K. Diharjo, and W. W. Raharjo, “Pengaruh Tekanan Pengepresan Terhadap Kekuatan Geser Tekan Dan Bending Komposit Limbah Kertas Hvs-Sekam Padi,” J. Kaji. Teknol., vol. 9, no. 2, pp. 127-133, 2013.

K. A. Widi and L. D. Ekasari, “Studi Analisa Pengembangan Produk Limbah Plastik Berbasis Tekanan Teknologi Injection Moulding,” Flywheel, vol. 8, no. 2, pp. 14-18, 2017.

M. Dahlan, B. Gunawan, and S. Slamet, “Aplikasi PLC Sebagai Sistem Kontrol Pada Mesin Press Dengan Sistem Pneumatik Untuk Pembuatan Paving Blok,” in Prosiding Seminar Nasional Sains dan Teknologi, SNST ke-5, 2014, pp. 6-11.

A. Fahrudin, R. Waluyo, and M. Rahmat, “Rancang Bangun Tabung Udara Dingin Terkompresi dengan Tekanan 5 Bar,” JTERA (Jurnal Teknol. Rekayasa), vol. 4, no. 2, pp. 175-183, 2019.

G. Pahl, W. Beitz, J. Feldhusen, and K. H. Grote, Engineering Design, Third. Springer, 2007.




DOI: http://dx.doi.org/10.31544/jtera.v5.i1.2019.63-72
Abstract 31 View    PDF viewed = 15 View

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Copyright (c) 2020 JTERA (Jurnal Teknologi Rekayasa)

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.

Copyright @2016-2020 JTERA (Jurnal Teknologi Rekayasa) p-ISSN 2548-737X e-ISSN 2548-8678.

     Lisensi Creative Commons

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.

 

JTERA Editorial Office:
Politeknik Sukabumi
Jl. Babakan Sirna 25, Sukabumi 43132, West Java, Indonesia
Phone/Fax: +62 266215417
Whatsapp: +62 81809214709
Website: https://jtera.polteksmi.ac.id
E-mail: jtera@polteksmi.ac.id