analisa perpindahan panas pada barrel mesin · pdf fileanalisa perpindahan panas pada barrel...
TRANSCRIPT
ANALISA PERPINDAHAN PANAS PADA BARREL
MESIN BLOW MOULDING DENGAN
SOFTWARE KOMPUTER
TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada
Universitas Muhammadiyah Malang
Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana (S-1) Teknik Mesin
Disusun Oleh:
M. SYAMSUDDIN
NIM. 06510013
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2011
LEMBAR PENGESAHAN
ANALISA PERPINDAHAN PANAS
PADA BARREL BLOW MOULDING DENGAN
SOFTWARE KOMPUTER
TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana (S-1) Teknik Mesin
Telah Diperiksa & Disetujui Oleh:
Pembimbing I Pembimbing II
(Drs. Moh. Jufri, ST. MT) (Rr Heni Hendaryati, Hj. Dra. MT)
Mengetahui
Ketua Jurusan Mesin
(Ir. Mulyono, MT)
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
FAKULTAS TEKNIK
Jurusan : Teknik Mesin, Teknik Sipil, Teknik Elektro,
Teknik Industri, D3 Elektronika, Teknik Informatika
Jl. Raya Tlogomas No. 246 Telp. (0341) 464318 – 21 Psw. 127
Fax. (0341) 460782 Malang 65144
LEMBAR ASISTENSI TUGAS AKHIR
Nama : Muhammad Syamsuddin
No. Induk : 06510013
Bidang Keahlian : Penelitian
Judul : Analisa Perpindahan Panas pada Barrel Blow Moulding
dengan Software Komputer
Pembimbing I : Drs. Moh Jufri, ST. MT
Pembimbing II : Rr Heni Hendaryati, Hj, Dra. MT
No Tanggal CATAN ASISTENSI Paraf
Pembimbing I Pembimbing II
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Malang, Agustus 2011
Dosen Pembimbing I
(Drs. Moh Jufri, ST. MT)
Dosen Pembimbing II
(Rr Heni Hendaryati, Hj, Dra. MT)
LEMBAR PERNYATAAN
KATA PENGANTAR
Assalammu’alaikum Wr. Wb.
Alhamdulillahirabbil’alamin, Segala puji dan syukur bagi Allah SWT
yang senantiasa memberikan rahmat serta hidayah-Nya kepada kita semua.
Sholawat serta salam selalu tercurahkan kepada Rasulullah Muhammad SAW.
Dengan mengucap Syukur Alhamdulillah penulis dapat menyelesaikan skripsi
yang berjudul "Analisa Perpindahan Panas pada Barrel Blow Moulding dengan
Software Komputer." Dengan baik dan sesuai dengan yang diharapkan..
Dalam proses penyelesaian Tugas Akhir ini, banyak pihak yang telah
membantu,baik secara materi, moral, maupun spiritual. Untuk itu, pada
kesempatan ini penulis mengucapkan rasa terima kasih dan hormat yang sebesar-
besarnya kepada :
1. Ayahku “ H. M. Bashori Ali ” Dan Ibuku “ Hj. Sugiati ”yang telah memberi
bantuan doa,materi dan semangat,serta kakak dan adik-adikku.
2. Bapak Drs Moh. Jufri, ST. MT selaku pembimbing satu yang telah memberi
bimbingan dan semangat sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir
ini.Tidak lupa permintaan maaf saya apabila telah mengecewakan dalam
bimbingan dan ujian tugas akhir. Semoga Allah SWT membalas semua
amalan dan kebaikannya, serta memberinya kesehatan lahir dan batin agar bisa
terus mendidik para penerus bangsa, amin…
3. Ibu Rr Heni Hendaryati, Hj Dra. MT selaku pembimbing dua yang yang telah
Membimbing dengan sabar,memberi banyak masukan yang dapat mendukung
terselesaikannya tugas akhir ini.
4. Bpk. Ir. Mulyono, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin UMM.
5. Bpk. Ir.Herry Suprianto, MT selaku dosen wali Teknik Mesin kelas A
angkatan 2006.
6. Kawan-kawan dekat saya yang saling membantu dalam pengerjaan tugas
akhir, terima kasih atas kekompakkannya, saling suport, saling menyemangati,
dan yang terpenting kebersamaan diwaktu susah maupun senang. Serta para
sahabat-sahabat yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu terima kasih
banyak atas bantuannya dalam proses pengerjaan maupun revisi, semoga
Allah SWT membalas semua kebaikan dan amalan kalian, sukses selalu......
7. Teman-teman yang banyak membantu dan satu perjuangan angkatan 2006
yang tak bisa penulis sebut satu persatu.
Malang, Agustus 2011
Penulis,
DAFTAR ISI
LEMBAR JUDUL
POSTER
LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................ iii
LEMBAR KEGIATAN ASISTENSI ............................................................ iv
LEMBAR PERNYATAAN ........................................................................... v
ABSTRAKSI .................................................................................................. vi
KATA PENGANTAR .................................................................................... vii
DAFTAR ISI .................................................................................................. ix
DAFTAR TABEL..............................................................................................xii
DAFTAR GAMBAR..........................................................................................xiii
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang......................................................................... .....1
1.2 Rumusan Masalah .................................................................. ....2
1.3 Batasan Masalah .................................................................... ....2
1.4 Tujuan Analisa ....................................................................... ....3
1.5 Metode .................................................................................. ....3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Tinjauan Umum Plastik ......................................................... ....5
2.1.1 Termoseting........................................................................6
2.1.2 Termoplastik.......................................................................6
2.2 Bahan Baku Plastik ................................................................ ...7
2.2.1 Thermoplast Polypropylene (PP).......................................7
2.2.2 Polystirene (PS)..................................................................8
2.2.3 Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS)...........................10
2.2.4 Polyvinyl Chloride (PVC)................................................12
2.2.5 Polyacetal atau Polyoxymetylene.....................................13
2.3 Proses Produksi Bahan Plastik ............................................... ..15
2.3.1 Blow Molding..................................................................16
2.3.2 Sejarah Blow Molding.....................................................19
2.4 Konsep Dasar......................................................................... ..20
2.4.1 Perpindahan Panas Konduksi.............................................21
2.4.2 Perpindahan Panas Konveksi........................................... .24
2.4.3 Perpindahan Panas Radiasi................................................25
2.5 Simulasi Menggunakan Ansys 10.0............................................26
2.5.1 Langkah-langkah Simulasi.................................................27
2.5.2 Diagram Alur Program.......................................................28
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Metode Penelitian .................................................................. .31
3.2. Skema Gambar yang sudah ada .............................................. .31
3.3. Alat yang digunakan .............................................................. .32
3.3.1 Langkah-langkah Proses Penelitian...................................33
3.3.2 Cara Pengambilan Data.....................................................34
3.3.3 Diagram Alir Penelitian.....................................................35
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Data Analisa........ .........................................................................36
4.2 Penelitian Menggunakan Simulasi................................................37
4.3 Penelitian Sebenarnya...................................................................45
4.3.1 Perpindahan Panas..............................................................46
4.3.2 Metode Analisis Numerik...................................................47
4.4 Perpindahan Kalor Keseluruhan pada Barrel................................64
BAB V KESIMPULAN
5.1 Kesimpulan...................................................................................66
5.2 Saran..............................................................................................66
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN :
Curiculum Vitae
Gambar Teknik Barrel Blow Moulding
Naskah Publikasi
Naskah Presentasi
DAFTAR TABEL
No. Judul Hal
Tabel 2.1 Perbandingan Specific gravity dari berbagai material Plastik.....8
Table 2.2 Temperatur Leleh Proses Termoplastik……………………..…...8
Tabel 4.1 Material Yang Digunakan…………………………………..…..37
Tabel 4.2 Hasil Node Bagian Ujung Barrel heater 1…………………… 51
Tabel 4.3 Hasil Node Bagian Akhir Barrel heater 1 ……………………. 55
Tabel 4.4 Hasil Node Bagian Ujung Barrel heater 2 ……………………. 59
Tabel 4.5 Hasil Node Bagian Akhir Barrel heater 2 ……………………. 63
DAFTAR GAMBAR
No. Judul Hal
Gambar 2.1 Prinsip Kerja Blowing Machine.................................................17
Gambar 2.2 Blowing Machine.......................................................................18
Gambar 2.3 Produk Hasil Blowing................................................................19
Gambar 2.4 Blow Mold Cavity.....................................................................19
Gambar 2.5 Volume Unsuran untuk analisis konduksi kalor satu dimensi...22
Gambar 2.6 Aliran Kalor satu Dimensi melalui Silinder bolong..................23
Gambar 2.7 Perpindahan Kalor konveksi dari satu plat................................24
Gambar 2.8 Diagram Alur Program ANSYS 10.0.......................................28
Gambar 3.1 Skema Mesin Blow Moulding...................................................31
Gambar 3.2 Termokopel bagian depan dan belakang...................................32
Gambar 3.3 Bagian Ujung Barrel .................................................................34
Gambar 3.4 Bagian akhir Barrel....................................................................34
Gambar 3.5 Diagram Alir Penelitian.............................................................35
Gambar 4.1 Bagian Barrel.............................................................................36
Gambar 4.2 Pemilihan Element Type...........................................................38
Gambar 4.3 Barrel Dalam Ansys 10.0..........................................................39
Gambar 4.4 Pemilihan Material.....................................................................40
Gambar 4.5 Proses Meshing..........................................................................41
Gambar 4.6 Hasil Meshing............................................................................41
Gambar 4.7 Menentukan Temperature..........................................................42
Gambar 4.8 Hasil Simulasi............................................................................43
Gambar 4.9 Node Pada Temperature.............................................................43
Gambar 4.10 Temperatur pada Bagian Ujung Barrel......................................45
Gambar 4.11 Empat Node pada Bagian Ujung Barrel....................................48
Gambar 4.12 Temperatur pada Bagian Akhir Barrel.......................................51
Gambar 4.13 Empat Node pada Bagian Akhir Barrel.....................................48
DAFTAR PUSTAKA
http://id.wikipedia.org/wiki/Blow_molding
http://www.gudangmateri.com/2010/04/dasar-pengecoran-dengan-ilmu-
logam.html
Prayitno Sugeng “Analisa perpindahan panas pada barrel injection
molding”, 2009
R.J. Crawford “Plastic Engineering”, 2002
Holman J.P, “Perpindahan Kalor”, Erlangga, Jakarta, 1995
Hartomo A.J, “Politeknik Pemrosesan Polimer Praktis”, Andi Offset,
Yogyakarta, 1993
Amanto Hari Drs, Daryanto Drs, “Ilmu Bahan”, Bumi Aksara, Jakarta,
1999