TUGAS BESAR I KAJIAN PRODUK DARI SEGI MATERIAL PEMBENTUK DAN PROSES PEMBUATAN: KACAMATA
PENGETAHUAN BAHAN TEKNIK DAN PROSES MANUFAKTUR
ADZASTYA HARUTA
411110001
VIVI CHRISTIA INDRAWATI
411110018
YUNI ADITYA SUTRISNO
411110022
DEDE SUDRAJATTULLOH
411110023
PROGRAM STUDI TEKNIK INDUSTRI FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS MA CHUNG MALANG 2013
DAFTAR ISI DAFTAR ISI .................................................................................................................. i BAB I PENDAHULUAN ............................................................................................. 1 BAB II PEMBAHASAN .............................................................................................. 2 2.1
Pemilihan Produk Objek Penelitian ............................................................... 2
2.2
Bagian-Bagian Produk ................................................................................... 2
2.3
Proses Pembuatan Bagian-Bagian Produk ..................................................... 6
BAB III PENUTUP .................................................................................................... 13 3.1
Kesimpulan ................................................................................................... 13
3.2
Saran ............................................................................................................. 13
i
BAB I PENDAHULUAN
Suatu produk (bukan makanan dan minuman) biasanya terdiri dari satu atau dua bahan teknik. Bahan teknik ini sendiri merupakan bahan yang untuk mengolahnya diperlukan teknik-teknik tertentu terutama yang berhubungan dengan penerapan teknologi terhadap bahan-bahan tersebut. Secara umum ada tiga bahan teknik utama, yaitu metal, ceramic dan polymer. Setiap bahan teknik tersebut memiliki properties yang berbeda-beda, baik dari segi bentuk, sifat fisik bahkan secara kimiawi pun memiliki perbedaan masing-masing. Bahan-bahan teknik ini banyak digunakan dalam pembuatan produk-produk yang digunakan dalam kehidupan manusia sehari-hari. Kacamata merupan salah satu produk yang berasal dari pengolahan bahan teknik. Kacamata biasanya tersusun dari tiga bahan teknik utama, antara lain ceramic (jenis glass) pada kaca lensa, metal pada engsel dan polymer pada frame kacamata. Masingmasing bagian dari kacamata, diproses dengan cara yang berbeda-beda sesuai jenis bahan teknik yang digunakan. Pada penelitian kali ini, akan dijelaskan mengenai bagian-bagian dari kacamata tersebut, serta proses pengolahan masing-masing bagian dari kacamata dari bahan mentah menjadi barang jadi.
1
BAB II PEMBAHASAN
2.1 Pemilihan Produk Objek Penelitian Produk yang dipilih sebagai objek dalam penelitian ini adalaha kacamata. Alasan pemilihan kacamata sebagai objek penelitian karena kacamata terdiri dari tiga bagian utama yang terbuat dari tiga jenis bahan teknik yang berbeda. Ketiga bagian utama inilah yang kemudian akan diteliti guna mengetahui apa saja bagian-bagian tersebut, mengapa bagian-bagian tersebut dibuat dari bahan teknik yang berbeda serta proses pembuatan masing-masing bagian kacamata. 2.2 Bagian-Bagian Produk Secara umum, kacamata terdiri dari tiga bagian utama yaitu kaca lensa, frame dan engsel pada frame. Keunikan dari ketiga bagian kacamaa tersebut juga terletak pada bahan pembentuknya yang berbeda satu sama lain. Berikut ini merupakan pembahasan mengenai ketiga bagian kacamata tersebut: 1. Kaca Lensa Pada umumnya lensa kacamata dibedakan menjadi 2, yaitu lensa mineral (biasa disebut dengan lensa kaca) dan lensa organik (biasa disebut dengan lensa plastik atau lensa mika). Masing-masing jenis lensa tersebut memiliki karakteristik sebagai berikut [1]:
Table 1. Perbandingan Lensa Mineral dan Lensa Organik Lensa Mineral Lensa Organik Tahan terhadap panas, goresan, dan Mudah tergores dan tidak tahan terhadap bahan kimia bahan kimia seperti aseton Berat jenisnya cukup tinggi
Berat jenisnya ringan (lebih rendah dari lensa mineral) Indeks bias 1,49
Indeks bias 1,523
Alasan penggunaan lensa mineral pada kacamata:
2
Karakteristik lensa mineral yang kuat dan tahan terhadap panas, goresan, maupun bahan kimia.
Lensa mineral termasuk kategori indeks bias yang tinggi, yaitu indeks bias yang dimiliki mendekati 1,6. Hal tersebut menyebabkan kejernihan lensa mineral untuk melihat suatu obyek lebih baik dibanding lensa organik.
Bahan baku kaca: 1. Pasir silika 2. Sodium Oksida 3. Kalsium oksida
Gambar 1. Kaca Lensa Untuk Kacamata
2. Engsel Kacamata Engsel kacamata pada umumnya mirip dengan engsel biasa seperti engsel pintu, namun engsel kacamata lebih kecil dengan bentuk yang lebih sederhana, yaitu hanya berbentuk poros. Hal ini dikarenakan pada ujung frame kacamata dan bend (bagian batang kacamata) yang akan dihubungkan dengan engsel sudah membentuk suatu bentuk yang bisa digabungkan, dengan ditambahkan poros ditengahnya. Engsel atau poros kacamata ini terbuat dari metal, dan biasanya adalah stainless steel.
3
Alasan penggunaan stainless steel pada kacamata: 1. Stainless steel merupakan metal dan bersifat ductile (tidak mudah pecah). 2. Stainless steel merupakan alloy yang tahan karat. 3. Bobot stainless steel yang lebih ringan disbanding metal lainnya.
Gambar 2. Engsel Kacamata
Gambar 3. Berbagai Jesin Poros Stainless Steel
4
3. Frame Kacamata Frame atau bingkai kacamata ini digunakan untuk melindungi lensa kacamata agar nyaman ketika digunakan. Frame kacamata dapat diklasifikasikan menurut bahan utamanya terbagi menjadi 3 bagian, yaitu: 1. Frame Metal (berbahan dasar logam) 2. Frame Plastik (berbahan dasar plastik) 3. Frame Kombinasi (berrbahan dasar plastik dan logam) Pada penelitian ini frame yang akan dibahas adalah frame berbahan polymer. Hal tersebut karena frame polymer lebih sering dipilih dalam pembuatan kacamata karena beberapa alasan, antara lain: 1. Polymer lebih ringan dari material teknik lainnya. 2. Polymer merupakan material teknik yang unik karena ada yang bersifat brittle dan ada yang bersifat ductile. 3. Harga bahan baku polymer yang lebih murah disbanding material teknik yang lain. Frame dengan bahan polymer lebih dikenal di kalangan umum dengan frame plastik. Biasanya frame plastik terbuat dari Celluloid Propinat, Celluloid Nitrat, Optyl, dan Polyamide [2]. a. Celluloid Propionat Bahan ini memiliki elastisitas yang tinggi, mudah di setel, sehingga menunjang kenyamanan pada pemakaiannya. Jenis ini lebih tahan terhadap panas dan lebih stabil. Celluloid propionat banyak digunakan sebagai bahan dasar frame plastik karena keunggulanya tersebut. b. Celluloid Nitrat Jenis juga sering digunakan sebagai bahan dasar pembuatan frame plastik. Karena bahannya yang lebih mengkilap namun mudah terbakar. Biasanya Celluloid Nitrat dipasangkan pada tulang metal yang terdapat pada bagian dalam di tangkai samping (temple) dari frame kacamata tersebut. c. Optyl 5
Bahan dasar plastik optyl ini menggunakan acrylic. Optyl memiliki sifat yang kaku dan mudah patah, namun dengan pemanasan yang tepat, frame ini akan mudah untuk di bentuk atau di setel sesuai dengan kebutuhan. Dan juga memiliki bobot yang lebih ringan, tahan terhadap zat kimia serta suhu tinggi. Optyl akan tetap terlihat mengkilat walaupun telah lama dipakai. Bahan ini paling
baik
untuk
pengidap
alergi
kulit
serta
harganya yang reltif lebih murah. d. Polyamide Bobotnya yang ringan hampir sama dengan optyl, namun lebih lentur. Dan pada tangkainya terdapat tulang besi. Jenis ini mudah berubah bentuk bila terkena panas terlalu lama. Polyamide akan menciut dan tidak kembali ke bentuk semula.
Gambar 5. Kacamata dengan Frame Plastik
2.3 Proses Pembuatan Bagian-Bagian Produk a. Proses Pembuatan Kaca lensa Proses pembuatan kaca dibagi menjadi 4 tahap utama [1]: 1. Peleburan
6
Bahan-bahan pembentuk kaca perlu dileburkan hingga mencapai suhu di atas 1261o agar semua bahan mencair dan nantinya menghasilkan kaca yang jernih. 2. Pencetakkan Biasanya proses pencetakkan menggunakan mesin dengan cara cairan kaca dimasukkan ke mesin kemudian ditekan menjadi berbagai bentuk. Selain itu, beberapa jenis produk kaca dibentuk dengan cara ditiup, contohnya adalah botol. Metode tiup ini digunakan untuk membuat rongga pada produk yang diinginkan. 3. Pendinginan Produk kaca yang telah dibentuk tidak dapat langsung didinginkan di suhu ruangan. Sering kali produsen memberi pemanas pada produk kaca yang telah mengeras untuk mengurangi tekanan yang dapat membuat kaca mudah retak. 4. Penyelesaian Proses akhir yang perlu dilakukan sebelum produk kaca dapat dipasarkan adalah membersihkan sisa-sisa serpihan di pinggir produk dengan cara pengikisan ataupun menggunakan bahan kimia khusus untuk memoles produk kaca. b. Proses Pembuatan Engsel Kacamata Proses pembuatan frame kacamata sama dengan proses pembuatan poros stainless stell, ada bermacam-macam proses pembuatan stainless steel, namu pada penelitian ini, proses pembuatan stainless steel adalah menggunakan proses dapur cawan. Adapun langkah-langkah dalam proses dapur cawan adalah sebagai berikut [3]: 1. Pertama masukkan baja bekas dan besi kasar dalam cawan, 2. Kemudian dapur cawan ditutup rapat. 3. Masukkan gas-gas panas yang memanaskan sekeliling cawan dan muatan dalam cawan akan mencair. 4. Baja cair tersebut siap dituang untuk dijadikan stainless steel dengan menambahkan unsur logam lain yang diperlukan, antara lain: 7
a. Kromium b. Nikel c. Mangan d. Aluminium
c. Proses Pembuatan Frame Kacamata Proses pembuatan frame kacamata dilakukan dalam 5 tahapan, antara lain [4]:
1. Meancang Bentuk Frame Pada tahap ini, dilakuan perancangan ataupembuatan design frame yang kacamata. Setelah rancangan selesai, akan dibuat cetakan sesuai dengan bentuk rancangan.
Gambar 1 Contoh gambar cetakan frame kacamata
2. Mencetak Frame Plastik a. Setelah rancangan dibuat, mesin pencetak dibuat dari besi dan mesin pencetak tersebut akan menghasilkan cetakan frame yaitu lembaran cellulose acetate. Ujung – ujung dari cetakan besi harus tajam dan didalam mesin pencetak besi ada tonjolan-tonjolan yang berfungsi untuk melubangi cetakan, dimana lensa yang akan dipasang akan 8
berlubang. Lembaran acetate dibawa dari ruang penyimpanan dingin ke ruangan oven yang bersuhu panas 180° F (68° C) untuk membuat lembek plastik. Lembaran yang lembek dipasang di mesin dan di tekan dengan kekuatan beberapa ton. Mesin otomatis mengangkat cetakan dan memindahkannya ke bagian plastik lain. Proses dibuat secara cepat selagi plastik tetap lembek. Frame yang setengah jadi diangkat dari lembaran, dan bagian lensa di buang dari frame. Bagian lensa yang kosong menjadi berlubang. b. Bagian depan frame selesai setelah melalui beberapa proses. Lekuk yang menahan lensa di potong menggunakan router. Lekukan dipotong dengan lebar 0.16 in (0.41cm), dimana sebagai standar dari industri. c. Frame kemudian dihaluskan untuk menghilangkan bagian pinggir yang kasar dengan menggunakan 2 mesin amplas. Satu mesin bertugas untuk menghaluskan ujung frame yang menempel di pipi dan mesin yang kedua untuk menghaluskan area disekitar hidung. Kemudian frame dipindahkan di dalam catokan seperti alat dimana bantalan hidung yang menahan hidung di lekatkan pada frame. Setelah direkatkan selama 24 jam, bagian yang di rekatkan juga dihaluskan. 3. Memproduksi Temples a. Dua bagian tangan yang melengkung di sekitar telinga disebut temples. Temples juga dibuat sama seperti membuat frame. Standar panjang temples berada di rentang antara 5-6 in (12.7-15.2 cm) dan biasanya terbuat dari bahan yang sama dengan frame
9
Gambar 4. Produksi Temples
Setelah frame dihaluskan, temples direkatkan ke frame dengan sebuah engsel logam. Untuk membuat temples, potongan plastik temple dipanaskan serta baja yang sangat tipis dan panjang yang sesuai dengan temple yang juga disebut core wire juga dipanaskan. Ketika suhu yang tepat sudah dicapai maka core wire dimasukkan ke dalam temples. b. Untuk menempelkan temple ke frame, celah kecil dibuat di pojok atas frame. Separuh engsel di pasang ke setiap celah dan frame sedangkan setengah engsel lagi diletakkan di mesin capitron. Mesin capitron menimbulkan getaran ultrasonic di dalam engsel dan muncul gesekan yang panas. Gesekan menyebabkan plastik frame meleleh hanya disekitar engsel dan bisa melekatkan engsel ke frame. 4. Penyelesaian bagian muka a. Bagian muka dengan engsel yang sudah terpasang kemudian dicetak nama perusahaan atau logo perusahaan, nama dari model frame, dan ukuran dari frame. Sebelum temples ditempelkan pada frame, ketepatan
10
siku sangat diperlukan supaya dapat dipakai dengan baik. Gergaji mesin digunakan untuk memotong bagian dudut yang tepat di tepi atas bagian depan. Tutup dipasangkan di atas engsel, ketika bagian depan dipoles. Dibagian ini, bagian depan tetap datar dan dengan bagian tepi yang masih tajam kecuali bagian potongan yang ada di area dimana lensa akan dipasang. Diruang pemolesan, ratusan bagian depan berguling didalam tabung dengan pumice (batu halus yang diubah menjadi bubuk dan digunakan sebagai amplas). b. Bagian depan yang dihaluskan sekarang sudah melengkung sesuai dengan bentuk muka. Bagian depan dipanaskan di dalam oven, dibingkai dengan cetakan lengkung, dan di pres. Tekanan dilakukan sekitar 30 detik untuk membentuk lekukan bagian depan yang seragam. Bagian depan yang hangat dimasukkan ke dalam air dingin supaya bentuk yang melengkung dapat bertahan. c. Bentuk bagian depan kembali ke dalam ruangan pemolesan dimana bagian depan melewati serangkaian gulingan di dalam tabung dalam jangka waktu 4 hari untuk dapat berubah menjadi mengkilap. Setiap tabung terdiri dari pumice yang komposisinya lebih ringan dari proses sebelumnya, tabung terakhir bertugas memoles dengan wax. Setelah selesai, frame diletakkan dalam amplop khusus nerdasarkan model, ukuran, dan warna. 5. Penyelesaian Temples Berdasarkan bentuk dan model dari desain kacamata dan templesnya, temples kemudian dibentuk dari beberapa tahapan pekerjaan. Lekukan dipotong di ujung temples, dan bagian dari pasangan engsel terpasang di temples. Pada bagian ujung dipotong agar cocok dengan sudut dari bagian depan. Seperti bagian depan, temples kemudian diselesaikan dengan beberapa proses, dan pasangan dari temples yang telah dipoles dibungkus didalam amplop berdasar ukuran, model, dan warna. Pabrik menyimpan amplop yang 11
berisikan bagian depan dan temples sampai optometric supply houses memesan kacamata berdasarkan ukuran, model, dan warna. Bagian depan dan temples kemudian dikirimkan.
12
BAB III PENUTUP
3.1 Kesimpulan Setiap bahan teknik memiliki properties yang berbeda-beda, baik dari bentuk, fisik bahkan dari struktur penyusunnya. Kacamata merupakan suatu produk yang terdiri dari bahan-bahan teknik. Kacamata terdiri atas 3 bagian utama yang mewakili bahan teknik, yaitu kaca lensa (ceramic), engsel (metal), frame (polymer). Kaca lensa menggunakan lensa mineral, bahan ini dipilih karena karateristik mineral yang kuat dan tahan terhadap panas, goresan maupun bahan kimia. Sementara untuk engsel kacamata pada umumnya terbuat dari metal, dan biasanya adalah stainless steel. Dalam proses pembuatannya menggunakan metode dapur cawan yang pada umumnya mencairkan baja untuk membentuk metal yang baru. Bagian frame kacamata atau yang biasa disebut frame plastik, bahan-bahan penyusunnya adalah celluloid propanat, celluloid nitrat, optyl, dan polyamida. Sementara untuk pembuatannya terdiri dari beberapa proses yaitu mencetak frame plastik, memproduksi temples, penyelesaian bagian muka, dan penyelesaian temples.
3.2 Saran Dalam pembuatan kacamata hal-hal yang harus diperhatikan adalah bahanbahan pembuatannya, dan proses pembuatannya. Untuk bahan-bahan penyusunnya dibutuhkan bahan-bahan yang berkualitas baik, sehingga kacamata dapat bertahan lebih lama atau awet. Sementara hal penting lainnya yang harus diperhatikan adalah proses pembuatannya. Melalui proses yang tepat, maka akan dihasilkan kacamata yang baik dan tidak mudah rusak.
13
LAMPIRAN A – Gambar Teknik Kacamata
6.5 cm
2.6 cm
4.5 cm
2.5 cm
6.5 cm
Planning and Design Company: Universitas Chung PlanningMa & Design
3.25 cm 14
Drawing by: Adzastya
Malang
Company Designing by: Checked by: Dede S. N. Erlika 13/10/2013
1:2.154
Project Name: Kacamata Job No: 1
Drawing No:
DAFTAR PUSTAKA
1. W.
Febri,
Cara
Pembuatan
Kaca,
(Online)
,
2013
(http://www.scribd.com/doc/61598711/Cara-Pembuatan-Kaca diakses 6 Oktober 2013) 2. Optik Melawai, Mengenal Material Frame, (Online), 2011 (https://www.optikmelawai.com/style_idea/mengenal-material-frame/522/, diakses 9 Oktober 2013) 3. R. Indrayanto, Pengantar Pengetahuan Bahan Teknik, Universitas Pembangunan Nasiona, Surabaya, 2012 4. China Manufacture, Eyeglass Frame, (Online), 2010 (http://www.madehow.com/Volume-5/Eyeglass-Frame.html, diakses 10 Oktober 2013)
15
