ANALISIS KEKASARAN PERMUKAAN PADA PROSES SAND PROSES SAND BLASTING DENGAN DENGAN VARIASI JARAK, TEKANAN, DAN SUDUT PADA PELAT A 36 MENGGUNAKAN METODE BOX METODE BOX BEHNKEN Ardila Rosidah1, Pranoo Sidi!, D"i K#rniasih3 1
Mahasiswa Teknik Desain dan Manufaktur, 2 Staff Pengajar Teknik Permesinan Kapal, 3 Staff Pengajar Teknik Teknik Desain dan Manufaktur Politeknik Perkapan Negeri Suraa!a "l# Teknik Kimia, Kampus $TS, Keputih, Sukolilo, Suraa!a %&111 ardilars'!ahoo#(o#id
A$s%ra& Penelitian ini ditujukan untuk mengetahui analisis )ariasi jarak, tekanan, dan sudut terhadap kekasaran kekasaran permukaan permukaan dan mengetahui mengetahui nilai serta model model matematik matematik !ang dapat dapat menghasil menghasilkan kan kekasaran optimum pada pelat aja * 3% pada proses sand blasting # Penelitian ini menggunakan desain desain eksperi eksperime men n Box-Behnken pada pada meto metode de Responce Surface# +ji kekasa kekasaran ran permuk permukaan aan erdasarkan standart *STM D1 Method C , dengan alat uji Dial Thickness Gauge dan Testex Press-O-il!# -ptimasi -ptimasi kekasaran kekasaran permukaan permukaan menggunaka menggunakan n metode metode non-linier progra!!ing dengan dengan menggunak menggunakan an soft"are .ingo 11/# 0asil analisis analisis menunjukkan menunjukkan ahwa parameter parameter jarak jarak 1, teka tekana nan n 2 dan dan sudu sudutt 3 memilik memilikii pengar pengaruh uh !ang !ang signif signifika ikan n terhad terhadap ap kekasa kekasaran ran permukaan sand blasting # -pti -ptima masi si deng dengan an non-linier progra!!ing menghasilkan kekasaran minimum minimum %3,342 %3,342 5m dengan setting parameter parameter jarak jarak 34,% (m6 tekanan tekanan % ar dan sudut 78# Model matematik dari respon kekasaran permukaan !ang dapat menghasilkan kekasaran optimum adalah 9 : 74 ; 3,<=<11 > 11,<7432 > &,%3=<3 > &,&%4412 ; &,&&%= 32 ; &,2222 &,2222 1? 2 > &,&==4 2? 3# Ka%a &#n'i ( kekasaran permukaan, metode Box-Behnken# non-linier progra!!ing# sand blasting Abstract This stud$ ai!s to anal$%e para!eters influence of distance# pressure# and discharge angel to surface roughness and kno" the &alue and !athe!atical !odels "hich can produce opti!u! roughness on ' () steel plate at the sand blasting process* process* B$ using Box-Behnken experi!ental design in Response Surface !ethod* Surface roughness exa!ined based on 'STM standard D++, Method C# "here usage of Dial Thickness Gauge and Testex Testex Press-O-il! is !andator$* Opti!i%ation of sand blasted surface roughness in this stud$ uses a ingo ,,. soft"are "ith nonlinear linear progra!!i progra!!ing ng !ethods* The anal$sis anal$sis sho"ed that the para!eters para!eters of the distance /0 , 1# 1# pressure /0 2 1 1 and angle /0 ( 1 1 has a significant influence on the surface roughness of sand blasting* Opti!i%ation "ith non-linear progra!!ing produce a !ini!u! roughness para!eter )(#(+32 4! b$ setting a distance of (3#) c!5 pressure of ) bar and an angle of +6 7* The !athe!atical !odel of response surface roughness that can generate opti!u! roughness is 8 9 63 - (#:;:,0 , < ,,#:63(0 2 < =#)(;:0 ( < =#=)33 /0 , 1 12 > =#==); /0 ( 1 12 > =#2222 0 , ? 0 2 < =#=;;3 0 2 ? 0 (* Key words @ Box-Behnken !ethod# non-linear progra!!ing# sand blasting# surface roughness
PENDA)ULUAN
PT# PT# .inte(h .inte(h Duta Pratama adalah salah salah satu perusahan perusahan kontraktor kontraktor di $ndonesia $ndonesia !ang memproduksi eragai ma(am keutuhan akan komponen@komponen industri# Nama perusahaan ini identik dengan keunggulan kualitas kualitas dan kela!akan kela!akan hasil produksi produksi dalam desa desain in far farik ikas asii dan dan kons konstr truk uksi si## Suatu
perusahaan !ang ergerak di idang industri manufaktu manufakturr tentun!a tentun!a memerluk memerlukan an eerapa eerapa proses dalam memproduksi suatu produk, salah satun!a adalah cleaning material, material, dimana mater material ial dier diersih sihkan kan dari dari kotora kotoran@k n@koto otora ran n maupun karat !ang menempel pada permukaan material# material# Salah satu metode !ang digunakan
1
pada proses cleaning adalah sand blasting Sulist!o, 2&11#
kali per(oaan tanpa replikasi Montgomer!, 1<<&#
Sand blasting adalah suatu proses pengerjaan logam dimana permukaan logam diuat menjadi kasar dan rata dengan derajat kekasaran serta laju pengikisan tertentu sesuai dengan keutuhan dengan (ara menemakkan abrasi&e ke permukaan logam dengan tekanan tertentu# Proses sand blasting memiliki keunggulan diandingkan dengan metode lain, !aitu ke(epatan pengerjaan !ang leih efisien, murah, dan flexibilit$ dalam mengikuti entuk enda kerja !ang erlekuk rumit !ang tidak isa dikerjakan dengan mesin kon)ensional# Proses sand blasting ertujuan agar permukaan logam menjadi kasar, sehingga (at atau ahan pelapis lain dapat menempel pada permukaan logam dengan aik, tidak mudah terkelupas, dan terhindar dari korosi Dewadas, 2&&= dalam Aos!id, 2&11#
TINJAUAN TEORI Sand Blasting Proses sand blasting adalah proses pen!emprotan abrasi&e material iasan!a erupa pasir silika atau steel grit dengan tekanan tinggi pada suatu permukaan# Proses ini umumn!a digunakan untuk memersihkan permukaan aja !ang akan dicoating # *plikasi coating !ang seelumn!a diersihkan dengan sand blasting akan memiliki umur !ang leih tinggi dan meningkatkan umur pakai struktur se(ara signifikan#
Pemersihan dengan abrasi&e, pada prinsipn!a menggunakan peristiwa i!pact , partikel pasir !ang erke(epatan tinggi menarak permukaan aja# *kiatn!a, kontaminan !ang ada dipermukaan seperti karat, kotoran, deu, dan ekas (oating isa diersihkan dari permukaan# Disamping memersihkan permukaan, proses abrasi&e blasting juga ertujuan untuk memuat kekasaran permukaan atau men(iptakan profil# Sehingga da!a rekat antara material coating dan enda kerja maksimal# *SE-*T$ND-, 2&&=#
Baja * 3% merupakan jenis aja karon rendah !ang umum digunakan seagai ahan kontruksi di PT# .inte(h Duta Pratama# Keunggulan material ini adalah murah dan mudah di dapatkan di pasaran# Material jenis ini iasan!a digunakan oleh PT# .inte(h Duta Pratama untuk pemuatan konstruksi seperti C bea!, colou!n, bracking , purlin#
Prinsip kerja dari proses pen!emprotan ini adalah pemangkitan udara ertekanan oleh suatu kompresor !ang kemudian dilewatkan melalui dua pipa# Pipa pertama menuju taung pasir sedangkan pipa kedua dilewatkan langsung menuju no%%le# *khirn!a dari ujung no%%le dihasilkan udara ertekanan dan pasir !ang akan mengkikis kotoran !ang melekat pada enda kerja Sulist!o, 2&11#
0al@hal !ang menentukan hasil sand blasting antara lain adalah keahlian operator, tekanan udara untuk pen!emprotan, ukuran pasir !ang digunakan, waktu pen!emprotan, dan jarak pen!emprotan Metarasi)e, 2&&< dalam Set!arini, 2&11# Tingkat kekasaran dan laju pengikisan permukaan enda kerja !ang akan dilakukan pelapisan adalah sangat penting, mengingat tingkat kekasaran akan sangat erpengaruh terhadap da!a lekat ahan pelapis terhadap logam !ang akan dilapisi *sad, 2&&4# Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh tiap@tiap parameter terhadap kekasaran permukaan serta untuk mengetahui nilai dan model !ang dapat menghasilkan kekasaran !ang optimum# Penelitian dilakukan dengan menggunakan metode Box Behnken, karena penelitian ini mempun!ai 3 parameter dan 3 le&el !ang merupakan s!arat standar dari metode Box Behnken# Metode terseut erlaku han!a jika penelitian mempun!ai 3 le&el # Matriks ran(angan untuk 3 parameter memerlukan 17
Famar 1# Skematik Proses Sand Blasting Sumer C Sand Blasting 'ir Connection and Setup
2
of Surface Cleanliness # Hmpat tingkat karat !ang ditetapkan oleh standard ini, antara lain C 1# Rust Grade * C Permukaan esi tertutupi !ill scale dan sedikit karat# 2# Rust Grade B C Permukaan esi sudah mulai erkarat dan eerapa agian !ill scale sudah mulai mengelupas# 3# Rust Grade E C !ill scale sudah erkarat dan terdapat eerapa agian sedikit titik@ titik karat pada permukaan dasar dari esi# # Rust Grade D C !ill scale sudah erkarat dan terdapat karat diatas permukaan dasar esi !ang dapat dilihat dengan penglihatan normal#
K"&asaran P"r*#&aan Sand Blasting Protecti&e Coating Anspektor-Training , 2&&3 Kekasaran permukaan sand blasting dipengaruhi oleh eerapa hal, antara lainC a# Tipe dan ukuran abrasi&e !ang digunakan # "arak dari no%%le ke permukaan enda kerja (# Sudut no%%le d# *liran arasi)e dari hopper ke selang no%%le
abrasi&e Bentuk partikel akan mempengaruhi kekasaran permukaan# "enis shot erentuk ulat atau lonjong, dan akan menghasilkan kekasaran !ang tumpul# "enis ini efisien han!a untuk menghilangkan kerak esi dan karat !ang teal# "enis grit erentuk tajam dan akan menghasilkan kekasaran permukaan !ang tajam# Bentuk permukaan seperti ini !ang sering diutuhkan jenis (at# Pasir dan slag memerikan kekasaran permukaan antara hasil grit dan shot Dewandas, 2&&= dalam "amil, 2&12#
Ran'an+an P"r'o$aan Metode response surface adalah suatu kumpulan dari teknik@teknik statistika dan matematika !ang erguna untuk menganalisa permasalahan tentang eerapa )ariael eas !ang mempengaruhi )ariael tak eas atau respon, serta ertujuan mengoptimumkan respon terseut# *da eerapa hal !ang perlu diperhatikan jika melakukan teknik analisa response surface# 0al pertama !ang perlu dilihat adalah entuk persamaann!a apakah merupakan fungsi erorde satu atau fungsi erorde dua# -rde satu C
SSPE The Societ$ or Protecti&e Coatings telah menetapkan kekasaran permukaan !ang akan di(apai eserta jenis dan ukuran abrasi&e !ang digunakan seperti pada Tael 2#2# Pada penelitian ini, digunakanlah pasir Steel Grit F@& maka kekasaran !ang dituju adalah 7& 5m @1&& 5m# Tael 1# T$pical Profiles of arious 'brasi&e 'brasi&e T$pe Si%e Profile Distributio Range n Micro!eters Copper 12G& 7&@1&& slag 3&G%& 27@=7 Copper 3&G%& 27@=7 slag 14G7& 27@=7 Coal slag Coarse 13@7& Garnet &G1& 7&@1&& Staurolite F@& 7&@1&& Steel grit S@24& Steel shot SumerC The Societ$ or Protecti&e Coatings
$ = β & + β1 x1 + β 2 x2 + ### + β k xk + ε
-rde dua C k
k
$ = β & + ∑ β i xi + ∑ β ii xi + ∑∑ β iE xi x E + ε 2
i =1
i =1
i< E
+ntuk fungsi !ang erorde satu, ran(angan per(oaann!a menggunakan 3k faktorial dimana setiap perlakuan memiliki tiga le&el perlakuan# "ika diandingkan dengan ran(angan response surface !ang erorde dua, maka ran(angan response surface erorde satu memutuhkan leih an!ak unit per(oaan, !aitu sean!ak 3k unit per(oaan dimana k men!atakan an!akn!a faktor perlakuan#
Ketentuan persiapan permukaan material dapat menga(u pada standar !ang sudah ada, misaln!a N*EH Anternational , SSPE, $S-, British Standards Anstitute BS$, *STM, dan S"edish Standard SS &7#7<#&&@1<44# Standar a(uan karat !ang digunakan !aitu C Standard Anternational $S- 47&1@1 isual 'sses!ent
+ntuk per(oaan respon surface !ang erorde dua, dalam penelitian ini digunakan ran(angan per(oaan Box Behnken Design BBD !ang memerlukan 17 kali per(oaan, jumlah ini leih sedikit daripada ran(angan 3k
3
digunakan adalah sand blasting manual sehingga nilai eror laster di lapangan sangat tinggi# -leh karena itu, pemuatan alat antu dinilai sangat memantu peneliti saat melakukan proses sand blasting , untuk mempertahankan nilai jarak dan sudut !ang diinginkan oleh peneliti#
unit per(oaan dimana k men!atakan an!akn!a faktor perlakuan# Aang(angan faktorial 2k digunakan untuk per(oaan !ang terdiri dari k faktor dengan masing@masing faktor mempun!ai 3 le)el !aitu le)el awah @ 1, tengah &, dan atas 1# Beerapa uji !ang ditetapkan oleh metode ini antara lainC 1# +ji Kesesuaian Model +ntuk mengetahui apakah model telah sesuai dengan model !ang diduga atau elum# +ji kesesuaian model terdiri dari uji lack of fit dan uji koefisien determinasi A 2# 2# +ji Koefisien Aegresi Pengujian ini dilakukan se(ara serentak dan indi)idu untuk mengetahui pengaruh masing@masing faktor terhadap respon# 3# +ji *sumsi Aesidual +ji residual pada metode ini terdiri dari uji independen, uji identik dan uji distriusi normal#
Aan(angan eksperimen pada penelitian ini digunakan Box Behnken Design BBD dengan 17 kali per(oaan untuk 3 parameter dan 3 le&el seperti pada Tael 3# Kemudian dilakukan eksperimen seperti padaTael 3# Setelah semua pelaksanaan eksperimen selesai, dilakukanlah pengujian kekasaran permukaan hasil sand blasting dengan menggunakan Replica Tape !ang terdiri dari Dial Thickness Gauge dan Testex Press-O-il! sesuai dengan standard *STM D1= Method E # Pengujian dilakukan di tiga titik !ang kemudian diamil nilai rata@rata dari tiap pelat uji# Hksperimen dan pengujian kekasaran dilakukan di PT# .inte(h Duta Pratama# Pengolahan data dilakukan dengan menggunakan soft"are Minita 1%/, guna untuk mengetahui pengaruh parameter terhadap respon dan untuk mengetahui model matematik dari respon !ang dapat menghasilkan kekasaran optimum# Model matematik kemudian diinput ke dalam soft"are optimasi .ingo 11/ untuk diketahui nilai optimum dari parameter !ang dapat menghasilkan kekasaran !ang minimum#
METODE PENELITIAN
Penelitian ini dilakukan guna untuk mengetahui pengaruh jarak, tekanan, dan sudut terhadap kekasaran permukaan sand blasting dan untuk mengetahui nilai serta model !ang dapat menghasilkan nilai kekasaran optimum# Dalam hal ini, nilai optimum !ang dimaksud oleh peneliti adalah nilai minimum pada range 7& 5m@1&&5m# Iariael !ang digunakan meliputi )ariael eas !aitu jarak, tekanan dan sudut# Pada nilai jarak 3& (m6 3=,7 (m dan 7 (m# Tekanan % ar, = ar dan 4 ar# Sudut 786 %=,78 dan <&8# Iariael terkontrol !aitu jenis pasir steel grit ukuran F@& dan waktu pen!emprotan untuk 1 spot blasting 7 detik tiap pelat uji# Sedangkan )ariael respon dalam penelitian ini adalah kekasaran permukaan# Tael 2# Iariael Penelitian e&el Parameter @1 & "arak (m 3& 3=,7 Tekanan ar % = Sudut derajat 7 %=,7
+ji )alidasi dilakukan untuk mengetahui sejauh mana ketepatan dari nilai@nilai minimum kekasaran permukaan sand blasting # Pengujian ini dilakukan pada 3 pelat uji dan setiap pelat dilakukan pengukuran pada 3 titik !ang kemudian diamil rata@rata untuk mengetahui nilai kekasaran permukaann!a# ahan dan Ala% P"n"li%ian Bahan !ang digunakan pada penelitian ini adalah C 1# Pasir Steel Grit F@& 2# Pelat aja * 3% dimensi 2&& mm J 17& mm J % mm '17 pelat dengan tingkat karat Rust Grade * sesuai $S- 47&1@1# Seperti pada Famar 1# erikut ini#
1 7 4 <&
Pemuatan alat antu sand blasting Famar 3# pada penelitian ini sangat dianjurkan, karena sand blasting !ang
4
% 7 % %=,7 = 3=,7 % 7 4 3& % %=,7 < 3=,7 = %=,7 1& 3=,7 4 7 11 3=,7 = %=,7 3=,7 % <& 12 13 7 = <& Famar 2# Bentuk dan Dimensi Material 1 7 = 7 3=,7 4 <& 17 Sedangkan alat !ang diutuhkan dalam Pros"d#r P"r'o$aan penelitian ini adalah C .angkah@langkah kerja dalam penelitian 1# Pemuatan alat antu !ang ditujukan agar ini antara lain C memantu peneliti untuk mempertahankan 1# Persiapan spesimen dengan dimensi !ang sudut dan jarak selama per(oaan blasting # telah diukur# 2# Permukaan enda uji di(ek tingkat karatn!a /rust grade1 dengan (ara )isual sesuai standard BS HN $S- 47&1@1 Iis 1# 3# Masukkan pasir steel grit ke dalam sand pot # # N!alakan kompresor# 7# *tur jarak dan sudut pada alat antu dan setting tekanan pada kompresor sesuai dengan le&el !ang telah ditentukan# %# .akukan proses sand blasting # =# Siapkan alat uji kekasaran permukaan, Famar 3# *lat Bantu Sand Blasting pensil dan kertas# 2# (* +* 6* )* ;* 3* :*
Kompresor Sandpot Fo%%le *lat uji kekasaran permukaan blasting Spidol atau alat !arking lainn!a Stopwat(h Busur Derajat Be&el Protactor Steel tape meteran atau penggaris
Pros"d#r P"n+#&#ran Pada penelitian ini digunakanlah pengukuran kekasaran permukaan dengan Replica Tape *STM D1= Method E !ang terdiri dari Dial Thickness Gauge dan Testex Press-O-il!* .angkah@langkah pengukuran kekasaran permukaan antara lain C 1# Pilih k ertas replica Press-O-il! !ang elum digunakan dan sesuai dengan tingkat kekasaran !ang akan dihitung# 2# .epaskan kertas pelindung dan tempelkan pada permukaan enda uji !ang telah diblasting # 3# Pegang k ertas replica dan gosok lapisan !$lar agian plastik ulat ditengah dengan alat erujung tumpul, hingga warna au@au mun(ul se(ara merata# # .epaskan kertas replica dan tempatkan diantara Dial Thickness Gauge dan hitung tealn!a teal pada Dial Thickness Gauge dikurangi teal plastik Press-O-il! 2 mil atau 7& mi(rons# 7# .akukan langkah@langkah terseut diatas dan hitung pada tiga lokasi, kemudian lakukan perhitungan rata@rata seagai angka profil permukaan#
P"la&sanaan E&s-"ri*"n Hksperimen dan pengukuran kekasaran permukaan dilakukan di orkshop PT# .inte(h Duta Pratama dengan alat dan ahan !ang sudah ditentukan kemudian dilakukanlah proses sand blasting sesuai dengan kondisi parameter dan le)el seperti Tael 2# dengan ran(angan Box Behnken Design BBD seperti pada Tael 3#
Tael 3# Aan(angan Hksperimen Box Behnken No# 1 2 3 7
"arak (m 3=,7 7 3& 3& 3&
Tekanan ar = 4 = 4 =
Sudut derajat %=,7 %=,7 7
Aa 5m
%=,7 <&
5
%#
Eatat masing@masing pengukuran !ang Aegression didapatkan dan tempelkan kertas Press O .inier il! pada inspection for!# SLuare
)ASIL DAN PEMA)ASAN
Setelah dilakukan proses sand blasting $ntera(tion sesuai dengan ran(angan Tael 3# Maka didapatkan hasil nilai kekasaran pada Tael # Aesi Nilai kekasaran kemudian dijadikan seagai Hrror input untuk diolah dengan soft"are Minita .a(k of it 1%/# Tael # Data 0asil Pengujian Kekasaran No# "arak Tekanan Sudut Aa (m ar derajat 5m 1 = %=,7 4&,%= %=,7 4<,%= 2 4 3=,7 7 =7,33 3 = 7 3& 3& 3& 7
7 % =
3=,7 3&
4 <
4 = % %
%=,7 <& %=,7 7
% =
%=,7 %=,7
4
7
<4,&& <2,&& =,33 %7,33 =%,&&
3=,7 1 &
4&,&&
3=,7
11 1 2 1 3 1 1 7
3=,7
= %
%=,7 <&
=4,%= =<,33 =2,33
3=,7 7
=
<&
4,&&
= 4
7 <&
=1,&& <2,%=
7
Pure Hrror S:1,74<<
*dj MS
2,724
3 11,=7
3,<1=
2 &,4<
&,
3 1&%,4&
AsL:<4,<1
Eoef
=,&&& @3,%=2 3,=<1
SH Eoef 74,<==
"arak 1 1,3%< Tekanan 12,4< 2 Sudut 3 &,42< &,3=% 1?1 &,&%< &,&1 2?2 &,743 &,42= 3?3 @&,&&% &,&&1 1?2 @&,222 &,1&% 1?3 @&,&&7 &,&& 2?3 &,&== &,&37
7&, &,&&& ,4& &,&%2 1,& &,&&= 3,7 &,1&
4,4 &,1&
A@sLadj :<%,<7
T
P
1,277 @2,%42
&,2%7 &,&
&,3& 2,2& ,=3 &,=&7 @,&2< @2,&<= @1,173 2,2&1
&,== &,&=< &,&&7 &,712 &,&1& &,&<& &,3&1 &,&=<
U.i K"s"s#aian Mod"l Tael 7# dapat digunakan untuk menguji pendugaan model kekasaran blasting , !aitu dengan melakukan pengujian kesesuaian model# +ntuk mendapatkan kesesuaian model terseut dilakukan uji lack o f fit dan uji koefisien determinasi A 2# a/
U.i La'& o0 i% +ji lack of fit adalah uji kesesuaian model dengan menggunakan !ean sHuare pure error dengan nilai distriusi # 0ipotesis untuk uji lack of fit dari pendugaan model kekasaran hasil sand blasting adalah seagai erikut C 0& C tidak ada lack of fit pada model 01 C ada lack of fit pada model
Pada pengujian lack of fit terdapat nilai α !ang digunakan seagai atas siginifikasi# Pada penelitian ini nilai α !ang digunakan peneliti adalah seesar 1& atau &,1# Nilai P dari lack of fit seesar &,1& Tael 7# !ang erarti nilai P lack of fit leih esar daripada nilai α, !ang erarti hipotesis 0& diterima#
Tael 7# *N-I* Data +ji Kekasaran *dj SS
7 12,%
3 3%,3
Eonstant
Dari output Minita 1%/ diperoleh data pada Tael 7# dan Tael %# Data uji *N-I* pada Tael 7# digunakan untuk uji kesesuaian model dan uji koefisien se(ara serentak# Data uji Aegresi pada Tael %# digunakan untuk uji koefisien se(ara indi)idu#
D
3 2%,=2
12=,3 2 12,1 37,%& 1 4,<&=
Tael %# Koefisien Aegresi Kekasaran Term
3=,7
Sour(e
< 11%,4<
P
6
Dengan demikian tidak terjadi lack of fit pengulangan pada pendugaan model, sehingga pendugaan model terpenuhi# U.i Ko"0isi"n D"%"r*inasi 2R ! Nilai koefisien determinasi adalah nilai !ang menjelaskan seerapa esar pengaruh faktor terhadap permodelan# Pada Tael 7# nilai determinasi dapat dilihat pada nilai AsL# Prosentase dari total )ariasi !ang dapat diterangkan oleh model A 2 seesar <4,<1 nilai AsL atau A 2 dapat dilihat pada Tael # dan sisan!a 1,&< dijelaskan oleh )ariael lain !ang tidak dimasukkan dalam model#
memerikan pengaruh terhadap respon sehingga interaksi, 2?3 tidak akan terjadi jika faktor tekanan 2 tidak ada# -leh karena itu faktor terseut tetap dimasukkan dalam model karena interaksi tidak akan terjadi jika faktor utama tidak ada Montgomer!, 1<<&#
$/
U.i Ko"0isi"n R"+r"si a/ U.i Ko"0isi"n R"+r"si S"'ara S"r"n%a& 0ipotesis untuk uji koefisien regresi se(ara serentak dari model kekasaran hasil sand blasting adalah seagai erikut C 0& C semua koefisien tidak mempun!ai pengaruh terhadap respon kekasaran 01 C paling tidak ada satu koefisien !ang mempun!ai pengaruh terhadap respon
P-&alue akan diandingkan dengan atas signifikasi α, dengan nilai α : &,1# Pada Tael 7# dapat dilihat ahwa P-&alue pada regresi agian linear dan kuadratik nilain!a leih ke(il dari nilai α !aitu &,&%2 dan &,&&=6 sedangkan P-&alue interaksi leih esar dari nilai !aitu &,1&# $ni artin!a ahwa huungan linier dan kuadratik dari faktor memiliki pengaruh terhadap respon, sedangkan huungan interaksi dari faktor tidak erpengaruh terhadap respon# Sehingga 0& ditolak !ang artin!a, paling tidak ada satu koefisien !ang mempun!ai pengaruh terhadap respon kekasaran#
"ika faktor !ang tidak erpengaruh terseut dihilangkan, maka diperoleh data analisa aru seperti ditunjukkan pada Tael =# dan Tael 4# Tael =# *N-I* Data +ji Kekasaran Setelah Menghilangkan aktor !ang Tidak Berpengaruh Sour(e D *dj *dj P SS MS Aegression = 112,2= 1%3,141 %%,1
U.i Mod"l, S"%"lah M"n+hilan+&an a&%or 5an+ Tida& "r-"n+ar#h a/ U.i La'& o0 i% Nilai P dari lack of fit seesar &,12 Tael =# !ang erarti nilai P lack of fit leih esar daripada nilai α, !ang erarti hipotesis 0& diterima# Dengan demikian tidak terjadi lack of fit pengulangan pada pendugaan model, sehingga pendugaan model terpenuhi#
$/
U.i Ko"0isi"n R"+r"si S"'ara Indi4id# 0ipotesis untuk uji koefisien regresi se(ara indi)idu dari model kekasaran# 0& C i : & untuk setiap i, i : 1, 2, 3 01 C i ≠ & untuk setiap i, i : 1, 2, 3
P-&alue akan diandingkan dengan nilai α : &,1# Pada 1, 3, 12, 32 1?2, 2?3 memiliki nilai P leih ke(il dari α Tael %#, sehingga faktor terseut memiliki pengaruh terhadap respon, !ang erarti 0& ditolak# Tetapi pada 2, 22, 1?3 setelah diandingkan dengan nilai α memliki nilai !ang leih esar dari &,16 sehingga 0& diterima# Namun perlu diingat ahwa interaksi antara 2?3
U.i Ko"0isi"n D"%"r*inasi 2R ! Nilai determinasi AsL dapat menjelaskan seerapa esar pengaruh faktor pada pemodelan# Prosentase dari total )ariasi !ang dapat diterangkan oleh model A 2 seesar <4,71 nilai AsL pada Tael =# dan sisan!a
$/
7
1,< dijelaskan oleh )ariael lain !ang tidak dimasukkan dalam model#
analisa Minita 1%/ diperoleh uji statistik Durbin-atson d seesar 1,7%&=&# Nilai uji statistik pada Minita diandingkan dengan tael Durbin-atson# +ntuk penelitian !ang menggunakan 17 eksperimen, dengan nilai α:&,1& dan fa(tor:3, diketahui pada tael Durbin-atson memiliki nilai d. : &,42 dan d+ : 1,=7# *rtin!a ahwa d d+ maka 0& diterima, !ang erati tidak ada huungan antar pengamatan# Se(ara )isualisasi uji independen tidak ada garis korelasi antar residual !ang meleihi atas atas maupun atas awah toleransi Famar 7## Dengan demikian asumsi independen terpenuhi, artin!a antar residual saling eas tidak ada korelasi#
U.i R"+r"si S"%"lah M"n+hilan+&an a&%or 5an+ Tida& "r-"n+ar#h a/ U.i Ko"0isi"n R"+r"si S"'ara S"r"n%a& Nilai P P-&alue akan diandingkan dengan nilai α:&,1# Pada Tael =# dapat dilihat ahwa P-&alue regresi pada agian linear, kuadratik, dan interaksi nilain!a leih ke(il dari nilai !aitu &,&&%6 &,&&16 dan &,&7&# $ni artin!a ahwa huungan linier, kuadratik dan interaksi memiliki pengaruh !ang signifikan terhadap respon kekasaran hasil sand blasting # Sehingga hipotesis 0& ditolak, karena semua faktor memiliki nilai koefisien pengaruh terhadap respon kekasaran hasil sand blasting #
Autocorrelation Function for RESI 2 (with 10% significance i!its for the a"tocorreations) 1,0
$/
U.i Ko"0isi"n R"+r"si S"'ara Indi4id# Pengujian pada Tael 4# dengan nilai α : &,16 P-&alue untuk 1, 2, 3, 12, 32 1?2, 2?3 memiliki nilai leih ke(il dari atas signifikasi α, !ang erarti 0& ditolak# Dengan erarti parameter terseut memiliki pengaruh !ang signifikan terhadap kekasaran blasting #
0,8 0,6 n 0,4 o i t a 0,2 l e r 0,0 r o c o -0,2 t u A -0,4
-0,6 -0,8 -1,0 1
2
3
4
Lag
U.i As#*si R"sid#al a/ U.i Id"n%i& *sumsi identik terhadap residual model dapat diketahui dengan plot antara residual dengan O estimasi# *paila pola terseut men!ear dan tidak mementuk pola tertentu, maka dapat dikatakan ahwa residual ersifat identik# Famar # tidak menunjukkan adan!a pola tertentu dan mengindikasikan pen!earan !ang merata, sehingga dapat diartikan ahwa residual dari kekasaran hasil sand blasting tidak memiliki pen!earan !ang sama# Dengan demikian asumsi identik dapat dipenuhi#
Famar 7# +ji $ndependen '/
U.i K"nor*alan 0ipotesis untuk uji kenormalan dari residual adalah seagai erikut C 0&C residual erdistriusi normal# 01C residual tidak erdistriusi normal#
Tael +ji Statistik Ial!ogoro&-S!irno& untuk : &,1&6 jumlah per(oaan 17 kali, maka nilain!a adalah &,3&# Famar %# menunjukkan ahwa nilai P-&alue grafik Q&,17& meleihi nilai : &,1&# Nilai statistik Ial!ogoro&-S!irno& grafik adalah &,17< nilai tael uji Ial!ogoro&-S!irno& !aitu &,3& sehingga 0& diterima, !ang erarti ahwa residual memenuhi asumsi distriusi normal#
Versus Fits (response is Ra) 2
1 l a u d i s e R
0
Probability Plot of RESI 2 (or!a 99
-1
#ean %t&e' (
95
)%
90
* - +a " e
-2 60
70
80
90
80
100
70 t n 60 e c 50 r e 40 P 30
Fitted Value
Famar # +ji $dentik Residual-itted alues
20 10 5
$/
U.i Ind"-"nd"n +ji independen adalah pengujian !ang melihat keeasan antar eksperimen# Dari
1
-3
-2
-1
0
RESI2
8
1
2
3
2,605323$-15 1,110 15 0,159 0 ,1 50
Famar %# +ji Kenormalan Aesidual
Validasi R"s-on K"&asaran P"r*#&aan Sand Blasting +ntuk mengetahui sejauh mana ketepatan dari nilai minimum kekasaran blasting , maka dilakukan )alidasi per(oaan ulang terhadap nilai@nilai parameter !ang sesuai dengan hasil optimasi pada Famar 4# Per(oaan ulang ini dilakukan sean!ak 3 kali dimana tiap pelat uji diukur kekasaran permukaan sean!ak 3 kali pula# 0asil !ang diperoleh pada proses )alidasi dapat dilihat pada Famar <# dan Tael <#
Dengan demikian, model matematik dari respon kekasaran hasil sand blasting adalah seagai erikut C 9: 74 ; 3,<=<11 > 11,<7432 > &,%3=<3 > &,&%4412 ; &,&&%= 32 ; &,2222 1? 2 > &,&==4 2? 3 O-%i*asi R"s-on -ptimasi respon dimaksudkan untuk mendapatkan komposisi parameter jarak, tekanan dan sudut blasting !ang menghasilkan nilai kekasaran minimum# Proses optimasi dimulai dari memasukkan model matematik dari respon dan atas pengujian dengan le&el !ang telah ditetapkan# -ptimasi respon ini menggunakan soft"are .ingo 11/ dengan non-linier progra!!ing # Model minimalisasi !ang digunakan dapat dilihat pada Famar =#
Famar <# 0asil Blasting pada Titik -ptimum Tael <# Nilai Kekasaran Permukaan Ialidasi No# 1 2 3
Famar =# Model Minimum Kekasaran Permukaan dengan Batas Pengujian
"arak Tekanan Sudut (m ar derajat 34,% 34,% 34,%
% % %
Kekasaran Permukaan 5m
7 7 7
=2,%= %%,&& %1,33
Ra%ara%a
66,67
Dari hasil perhitungan terseut diperoleh output !ang ditunjukkan pada Famar 4#
Tael <# menunjukkan parameter dan nilai kekasaran hasil dari )alidasi# +ntuk menguji apakah nilai kekasaran permukaan !ang dihasilkan sesuai dengan nilai optimasi !ang diharapkan, maka perlu dilakukan uji statistik uji T dari data terseut# 0ipotesis untuk kekasaran permukaan !ang terjadi din!atakan seagai erikut C 0& C 51 : 5& 5& : %3,342 5m 01 C 51 ≠ 5& 5& : %3,342 5m
Famar 4# 0asil Nilai -ptimum dengan Batas Pengujian Dari hasil keluaran perhitungan pada Famar 4# diketahui nilai minimum !ang dapat di(apai oleh kekasaran blasting adalah %3,3 5m, diperoleh pada parameter jarak 34,% (m6 tekanan % ar dan sudut 78# Kemudian titik optimum !ang diperoleh disutitusikan ke dalam model matematik untuk mendapatkan nilai respon 9 minimum seagai erikut C 9 : 74 ; 3,<=<1 34,% > 11,<743 % > &,%3=< 7 > &,&%44 34,%2 ; &,&&%= 72 ; &,2222?34,% ?% > &,&==4 ?%?7
Dengan melakukan uji T menggunakan soft"are Minita 1%® dengan con&idence le&el <&, maka diperoleh keluaran seperti ditunjukkan pada Tael 1&# Tael 1&# 0asil +ji Kekasaran dari Ialidasi On"Sa*-l" T ( K"&asaran P"r*#&aan Test of mu : %3,342 )s not %3,342 Iar# N Mean St#De) SH#Mean <&E$ T P Aa 3 %7,4< ,7& 2,%& 74,3&6 =3,=&,<4 &,32
Tael 1&# menunjukkan jika nilai predicted inter&al dari respon adalah 74,3&@=3,=# Selain itu juga terlihat pada p-&alue : &,32 !ang leih esar dari α:&,16 maka 0& diterima# *rtin!a se(ara statistik dapat dikatakan ahwa
9
rata@rata kekasaran hasil eksperimen ulang !ang dilakukan sama dengan hasil penelitian# KESIMPULAN 1# Parameter jarak, tekanan dan sudut memiliki pengaruh !ang signifikan terhadap kekasaran permukaan sand blasting # 0al terseut terlihat dari hasil analisis Minita 1%/ ahwa p-&alue jarak &,&1<α&,16 p-&alue tekanan &,&3% α&,16 dan p-&alue sudut &,&<3 α&,1# 2# Kekasaran optimum !ang dituju peneliti adalah kekasaran minimum pada range 7& 5m@1&& 5m# 0al ini didapatkan dengan menggunakan soft"are .ingo 11/ pada )ariasi jarak 34,% (m6 tekanan % ar dan sudut 78 dengan nilai kekasaran %3,3 5m# 3# Model matematik untuk respon kekasaran permukaan 9 adalah seagai erikut C 9:74;3,<=<1?jarak >11,<743?tekanan > &,%3=&,&%44?jarak2@&,&&%=? sudut2@&,2222?jarak?tekanan>&,&==4? ?tekanan?sudut#
10
DATAR PUSTAKA *SE-*T$ND-# 2&&=# Coating Anspektor Muda# BandungC Eorrosion Eare $ndonesia# *sad, Muhammad# 2&&4# Pengaruh Tekanan Jdara Terhadap Filai Iekasaran pada Benda IerEa Plat dengan Bahan ST (; Pada Proses Sand Blasting # "urusan Teknik Mesin#+ni)ersitasMuhammadi!ahSurakart# "amil, *latul# 2&12# Perbandingan Iekuatan PengecatanPadaMaterial$angDisandblasti ng dan Tidak Disandblasting # "urusan Teknik Peran(angan dan Kontruksi Kapal# Politeknik Perkapalan Negeri Suraa!a# Montgomer!, Douglas E dan 0ines, Rillian R# 1<<&# Probabilita dan Statistik dala! Al!u Reka$asa dan ManaEe!en Cetakan AA # +ni)ersitas $ndonesia# Prote(ti)e Eoating $nspe(tor@Training# 2&13# Modul ( Surface Preparation @ Methods# Andustr$ Standards and Anspection# The So(iet! for Prote(ti)e Eoatings SSPE#
