Tugas 1 Pemilihan bahan dan Proses PISAU
Di susun oleh: Dimas Arya Kurniawan 121.03.1048 Kelas B
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT SAINS & TEKNOLOGI AKPRIND YOGYAKARTA 2016
1
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, yang telah memberikan rahmatnya sehingga saya bisa menyelesaikan membuat makalah ini dengan baik. Tidak lupa kami ucapkan terimakasih kepada Ibu Nidia Lestari, ST.,M.Eng. Selaku dosen pengampun PEMILIHAN BAHAN DAN PROSES yang membimbing kita dalam tugas makalah ini. Dalam makalah ini saya menjelaskan tentang PISAU (Knife). Makalah ini disusun dengan tujuan memenuhi syarat nilai mata kuliah PEMILIHAN BAHAN DAN PROSES dan juga menambah wawasan kita semua. Mungkin dalam pembuatan makalah ini terdapat kesalahan yang belum kami ketahui, maka dari itu kami mohon saran & kritik demi tercapainya makalah yang sempurna.
Yogyakarta, 10 april 2016
Dimas Arya Kurniawan
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR..........................................................................2 DAFTAR ISI.....................................................................................ii DAFTAR GAMBAR...........................................................................ii DAFTAR TABEL...............................................................................ii BAB 1 RINGKASAN TAHAPAN PELAKSANAAN..................................1 BAB 2 PENDAHULUAN....................................................................2 2.1. Latar belakang..........................................................................2 2.2. Fungsi produk...........................................................................2 2.3. Komponen-komponen penyusun produk.........................................2 BAB 3 KUALIFIKASI PRIMER DARI MASING-MASING KOMPONEN.....4 3.1. Sifat-Sifat Bahan......................................................................4 3.2. Persyaratan fungsional (fungsi, batasan, dan tujuan)..........................4 3.3. Persyaratan kemampuan proses, kehandalan, ketahanan pemakaian.......5 BAB 4 ANALISIS TERPERINCI PEMILIHAN BAHAN DAN PROSES.........6 4.1. pemilihan bahan untuk setiap komponen pemilihan bahan (5 kandidat)....6 a) Kandidat pada bilah pisau..............................................................6 b) Kandidat bahan gagang pisau.........................................................7 4.2. pemilihan proses untuk masing-masing komponen..............................9 1. Pengertian dari kandidat proses komponen bilah pisau..........................9 2. Pengertian dan Kandidat proses gagang pisau...................................11 KESIMPULAN.................................................................................1 Daftar Pustaka...................................................................................2
2
DAFTAR GAMBAR
gambar 1 pisau ........................................................................................................ 2 gambar 2 forging .....................................................................................................9 gambar 3 die casting.............................................................................................. 10 gambar 4 rolling.................................................................................................... 10 gambar 5 injection molding .................................................................................. 11 gambar 6 blow molding ........................................................................................ 11 gambar 7 thermoforming....................................................................................... 12
2
DAFTAR TABEL
Table 1 metode weight factor bilah pisau ............................................................... 6 Table 2 metode digital logic .................................................................................... 7 Table 3 metode weight factor bilah pisau ............................................................... 8 Table 4 metode digital logic pada gagang pisau ..................................................... 8
BAB 1 RINGKASAN TAHAPAN PELAKSANAAN
Dalam menulis laporan pemilihan bahan dan proses penulis mengangkat sebuah peralatan yang kita gunakan sehari-hari yaitu PISAU. Pisau di sini adalah pisau yang digunakan untuk memotong mulai dari sayur ataupun daging (keperluan rumah tangga). Psau ini dipilih karena memiliki 2 buah bahan dalam 1 benda yaitu mata pisau yang terbuat dari bahan logam dan pegangan pisau. Pisau ini harus memenuhi syarat seperti kuat, keras, tajam, tahan terhadap korosi dan ringan. Penilis disini akan menggunakan metode metode weight factor, performance index, dan Digital logic. Sehingga di dapatkan bahan dan proses yang dapat digunakan untuk membuat pisau tersebut dimana penulis akan memilih 5 bahan dan 3 proses yang digunakan sebagai acuan untuk membuat kesimpilan.
2
BAB 2 PENDAHULUAN
2.1. Latar belakang
gambar 1 pisau Sudah sejak lama manusia mengenal pisau. Pisau tercipta karena adanya desakan kebutuhan dari manusia untuk membantu dalam hal memenuhi kehidupan sehari-hari yaitu intuk memotong, mengiris, maupun mencintang. Zaman dulu pisau terbuat dari bahan batu yang keras dan di buat pipih dan tajam di pinggirnya. Pada era sekarang banyak pisau yang terbuat dari bahan logam keras Karena lebih mudah dalam pembuatan dan mudah dalam pengasahan atau mempertajamnya. Dengan demikian semakin maju suatu zaman maka semakin maju pula bahan dalam pembuatan pisau dengan adanya teknologi yang semakin berkembang.
2.2. Fungsi produk Fungsi dari pisau adalah untuk memudahkan dalam pekerjaan sehari-hari dalam memotong, mengiris, mencincang suatu benda yang terbilang lunak. Di sini yang di maksud dari bendanya adalah seperti tanaman, daging.
2
2.3.Komponen-komponen penyusun produk Dalam produk yang di bahas adalah pisau maka terdapat dua buah komponen utama yaitu : a. Bilah pisau. Bilah pisau adalah bagian yang terbuat dari logam pipih yang di bagian tepinya di buat tajam.. bagian inilah yang disebut mata pisau. Bilah pisau berfungsi sebagai bagian yang digunakan untuk melakukan pemotongan, mengiris dan mencincang. Bagian ini sangat tajam dan keras. Bilah pisau ini adalah bagian terpenting dari sebuah pisau. b. Gagang atau pegangan pisau. Gagang pisau adalah bagian yang terbuat dari bahan kelompok polimer atau bahan kayu. Gagang pisau ini berfungsi sebagai pegangan tangan saat mengunakan pisau. Umumnya berbentuk memanjang.
3
BAB 3 KUALIFIKASI PRIMER DARI MASING-MASING KOMPONEN
3.1. Sifat-Sifat Bahan Sifat-sifat bahan pisau ini adalah 1. Bilah pisau a) Keras dan kuat b) Tahan korosi c) Mudah di proses d) Ringan 2. Gagang Pisau a) Kuat b) Ringan c) Tahan terhadap panas d) Mudah di bentuk
3.2. Persyaratan fungsional (fungsi, batasan, dan tujuan) Dalam persyaratan fungsional ini pisau memiliki fungsi dan tujuan untuk memudahkan pekerjaan dalam kehidupan sehari-hari yaitu untuk memotong, mengiris dan mencincang bahan-bahan yang bias di bilang lunak seperti sayur, buah dan daging. Karena memiliki fungsi tersebut maka kita dapat memberi batasan kalo pisau hanya digunakan pada bahan yang lunak saja. Jika digunakan untuk memotong bahan yang lebih keras seperti kayu. Disa di gunakan tapi bukan itu fungsi dan tujuan utama nya karena melebihi kekuatan penggunaannya. Jika untuk memotong bahan yang terbuat dari logam fungsi pisau tidak berkerja karena bahan yang digunakan terlalu keras. Butuh pisau khusus dalam pemotongan logam seperti pada mesun bubut. 3.3.Persyaratan kemampuan proses, kehandalan, ketahanan pemakaian 4
Dalam persyaratan kemampuan proses, kehandalan, ketahanan pemakaian pisau harus memenuhi syarat seperti harus tajam, kuat, tahan terhadap panas, tahan terhadap korosi. Dengan syarat tersebut pisau yang di gunakan terbuat dari logam yang tergolong kuat dengan adanya lapisan Chromium di dalam pisau maka membuat pisau tersebut tahan terhadap karat. Sedangkan adanya carbon yang terkandung pada pisau maka pisau tersebut menjadi kuat dank keras karena semakin tunggi nilai suatu carbon dalam logam maka semakin tinggi pula nilai kekerasan pisau tersebut. Dalam masalah kehandalan dan ketahanan pemakaian pisau harus di buat dengan bahan telah memenuhi syarat di atas maka diharapkan pisau tersebut memiliki masa pakai yang panjang. Dengan demikian proses pembentukan pisau yang tepat harus di gunakan karena mengingat adanya masa pakai yang harus panjang dalam ketahanan pakai pisau tersebut.
5
BAB 4 ANALISIS TERPERINCI PEMILIHAN BAHAN DAN PROSES
4.1. pemilihan bahan untuk setiap komponen pemilihan bahan (5 kandidat) a) Kandidat pada bilah pisau Dalam pemilihan kandidat bilah pisau ini kita memilih 5 buah bahan yang akan di d pilih berdasarkan kualitas rangking sehingga di temukan bahan yang memenuhi kriteria dengan metode weight factor, performance index dan digital logic. Berikut ini matrial yang di pilih dalam pembuatan bilah pisau : 1. Aluminium alloy (AA 2024) 2. Baja AISI 4130 3. Baja ASTM A756 4. Baja ATS-34 5. Ceramik Si3N4 Dengan demikian kita harus menentukan metode weight factor. property 1/2 1/3 1/4 1/5 Ratio kuat
1
50
Keras
2
50
Tahan Korosi
3
Ringan
4
Harga
5
60
70
90
40 30 10 Total
Weight
1
0.313
1
0.313
0.66
0.206
0.42
0.131
0.11
0.034
3.19
0.997
Table 1 metode weight factor bilah pisau Dari table di atas di dapatkan nilai weight adalah 0.997 yang dapat kita bulatkan menjadi 1. Dengan demikian kuat dan keras bahan pisau menjadi prioritas dalam matrial yang kemudian ketahanan terhadap korosi, ringan dan yang terakhir harganya.
Dengan metode digital logic 6
goals
Number of positive decision N=n(n-1)/2
positive
relative
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
decision
emphasis
1/2
1/3
1/4
1/5
2/3
2/4
2/5
3/4
3/5
4/5
(m)
Coefficient α
Keras
1
1
1
1
4
0.4
Kuat
0
2
0.2
3
0.3
0
0
0
1
1
0.1
10
∑α=1.0
0
Tahan korosi
0
Ringan
1
1
1 0
harga
1 0
1
0
0
0
Total number of positive decisions (N)
0
Table 2 metode digital logic Dalam metode digital logic kekerasan mendapat nilai 4, tahan korosi mendapat nilai 3, kekuatan matrial mendapat nilai 2. Harga mendapat nilai 1 dan ringan bahan tidak mendapatkan nilai. Dengan demikian sifat bahan matrial harusnya yang keras dan tahan korosi yang utama. Dengan demikian bahan yang cocok untuk pembuatan bilah pisau ini adalah dari bahan baja ATS-34 karena karbon tinggi, khromiumnya tinggi, bebas karat dan kekerasan max 60-61 Hrc.
b) Kandidat bahan gagang pisau Dalam pemilihan kandidat gagang pisau ini kita memilih 5 buah bahan yang akan di d pilih berdasarkan kualitas rangking sehingga di temukan bahan yang memenuhi kriteria dengan metode weight factor, performance index dan digital logic. Berikut ini matrial yang di pilih dalam pembuatan gagang pisau yang termasuk ke dalam bahan polimer : 1. Polietana 2. Polipropena 3. Pvc 4. Polistirena 5. Bakelit 7
Dengan demikian kita harus menentukan metode weight factor. property 1/2 1/3 1/4 1/5 Ratio Kuat
1
60
Tahan panas
2
40
Mudah
3
50
65
70
50
Weight
3
0.43
2
0.28
1
0.14
0.53
0.076
0.42
0.060
6.95
0.9
dibentuk Ringan
4
harga
5
35 30 Total
Table 3 metode weight factor bilah pisau Dari table di atas di dapatkan nilai weight adalah 0.9 yang dapat kita bulaykan menjadi 1. Dengan demikian kuat dan tahan panas menjadi prioritas utama dalam pembentukan gagang pisau, yang kemudian di ikuti mudah dibentuk, ringan dan harganya. Dengan metode digital logic goals Number of positive decision N=n(n-1)/2
positive
relative
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
decision
emphasis
1/2
1/3
1/4
1/5
2/3
2/4
2/5
3/4
3/5
4/5
(m)
Coefficient α
kuat
1
1
1
0
3
0.3
Tahan panas
0
3
0.3
2
0.2
1
1
0.1
0
1
0.1
10
∑α=1.0
Mudah
1 0
1
1
0
1
1
dibentuk ringan
0
harga
0
0
1
0
0
Total number of positive decisions (N) Table 4 metode digital logic pada gagang pisau
Dalam metode digital logic pada gagang pisau matrial yang bersifat kuat dan tahan terhadap panas menjadi matrial yang utama dalam pembentukan gagang pisau yang kemudian diikuti dengan mudah dalam pembentukan, ringan dan harganya. 8
Dengan demikian bahan yang cocok untuk pembuatan gagang pisau adalah polimer jenis Polipropena karena kekuatan dan ketahanan terhadap panas lebih tinggi dibandingkan yang lain.
4.2. pemilihan proses untuk masing-masing komponen Dalam pemilihan proses kita dapat lihat berdasarkan kuantitas rangking sehingga menemukan proses yang memenuhi kriteria dengan menggunakan metode weight factor, performance index, dan Digital logic . dengan demikian pemilihan proses di setiap masing-masing komponen kita pilih seperti berikut ini : 1. Kandidat Proses Untuk komponen bilah pisau
a. Forging b. Die Casting c. Rolling 2. Kandidat proses untuk komponen gagang pisau
a. Injection Molding b. Blow molding c. Thermoforming
1. Pengertian dari kandidat proses komponen bilah pisau a. Forging
gambar 2 forging Forging
adalah
proses
pembentukan
logam
secara
plastis
dengan
mempergunakan gaya tekan untuk mengubah bentuk atau ukuran dari logam yang dikerjakan. Proses tempa bisa dilakukan dengan 2 cara yaitu pengerjaan panas(hot working) dan pengerjaan dingin(cold working). Penempaan(forging) bisa dilakukan dengan manual atau dengan mesin hidrolis karena bisa membuat 9
tekanan yang tinggi dan membutuhkan tenaga yang besar pula. Tetapi jika menggunakan tenaga pneumatik, tenaga yang dihasilkan lebih kecil. b. Die Casting
gambar 3 die casting Die casting adalah sebuah proses pada industri pembuatan mesin di mana baja cair dicetak/dicor menggunakan tekanan tingkat tinggi ke dalam mold/dies (semacam rongga untuk cetakan). Rongga cetakan yang pada industri mesin dikenal dengan nama Dies tersebut dapat digunakan berulang-ulang. Proses DieCasting ini merupakan salah metode paling cepat, efisien dan ekonomis dalam proses produksi bermacam komponen mesin. Mesin Die Casting terdiri dari beberapa tonase drari yg kecil hingga yg besar. c. Rolling
gambar 4 rolling Rolling adalah proses reduksi atau pengurangan luas penampang atau pengurangan ketebalan atau proses deformasi dimana ketebalan benda kerja direduksi dengan menggunakan gaya tekan dan menggunakan dua buah roll atau lebih. Roll berputar untuk menarik dan menekan secara simultan benda kerja yang berada diantaranya 2. Pengertian dan Kandidat proses gagang pisau a. Injection Molding 10
gambar 5 injection molding Injection molding adalah metode material termoplastik dimana material yang meleleh karena pemanasan diinjeksikan oleh plunger ke dalam cetakan yang didinginkan oleh air dimana material tersebut akan menjadi dingin dan mengeras sehingga bisa dikeluarkan dari cetakan b. Blow molding
gambar 6 blow molding Blow molding merupakan suatu metode mencetak benda kerja berongga dengan cara meniupkan atau menghembuskan udara kedalam material/bahan yang menggunakan cetakan yang terdiri dari dua belahan mold yang tidak menggunakan inti (core) sebagai pembentuk rongga tersebut c. Thermoforming
11
gambar 7 thermoforming Thermoforming adalah salah satu metode dan banyak dipakai dalam memproses material plastik. Thermoforming adalah pembentukan lembaran plastik menjadi bagian-bagian melalui aplikasi panas dan tekanan. Tooling untuk proses ini adalah yang paling murah dibandingkan dengan proses plastik lainnya
Dalam pemilihan proses di atas dapat kita lihat bahwa untuk proses pembuatan bilah pisau dapat kita gunakan yang forging karena dengan forging ini kita dapat mendapatkan bahan yang kuat kan kemudian dengan adanya heat treatment menjadikan logam menjadi kuat dan jika di asah menjadi pisau akan mendapatkan ketajaman yang tahan lama. Selain it dalam proses pembentukan gagang pisau dapat digunakan proses injection molding karena cara ini cepat dalam pengerjaan nya karena adanya pendinginan air dapat lebih cepat.
KESIMPULAN
Dari data dan analysis di atas dapat di simpulkan bahwa dalam pembuatan pisau harus memenuhi fungsi yaitu bias memotong mengiris dan mencincang sehingga bahan yang di gunakan untuk bilah pisau adalah dari baja ATS-34 karena baja tersebut kuat dan tahan terhadap korosi dan dengan cara pemrosesan forging dan di tambah dengan heat treatment kualitas pisau akan bertambah karena adanya perlakuan panas di bilah pisau tersebut sehingga menjadikannya semakin keras dan untuk ketajamannya lebih lama. 12
Sedangkan untuk pembuatan gagang pisau dapat digunakan bahan dari Polipropena karena termasuk ke dalam jenis polimer yang kuat dan tahan terhadap panas sehingga cocok untuk gagang pisau. Sedangkan untuk prosesnya dapat digunakan injection molding karena proses ini cepat dalam pengerjaanya.
2
Daftar Pustaka http://id.wikipedia.org/wiki/Pisau
di
akses
4
april
2015
http://alfaprimadianto.blogspot.com/2013/07/jenis-jenis-polimerdankegunaanny.html
di
akses
6
april
2015
http://www.golokpusakacibatu.com/2010/06/bahan-yang-digunakanuntukpisau.html
di
akses
6
april
2015
http://sujawanlongerindi.blogspot.com/2011/12/heat-treatment.html di akses 6 april
2015
http://www.slideshare.net/auliarahman98478672/unit-pemrosesan-
polimer-kel-8 di akses 6 april 2015
3
