Download - Laporan TA_02 525 076
PERANCANGAN DAN PEMBUATANKANOPI SEPEDA MOTOR
UNTUK USAHA ROTI KELILINGMENGGUNAKAN MATERIAL GFRP
TUGAS AKHIR
Diajukan Sebagai Salah Satu SyaratUntuk Memperoleh Gelar Sarjana Jurusan Teknik Mesin
Oleh
ACHMAD FAUJI
02 525 076
JURUSAN TEKNIK MESINFAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRIUNIVERSITAS ISLAM INDONESIA
YOGYAKARTA2008
HALAMAN PERSEMBAHAN
Bapak dan Ibu
Adik-adikku Tercinta Didik dan Retna
HALAMAN MOTTO
Hidupmu dan mimpimu haruslah seimbang, kelak akan tercapai cita dan cinta yang kita
harapkan.
Ilmu yang tidak diamalkan, dicela
oleh Allah, Rosul-Nya, dan kaum
mukminin..
Katakan “ Beramallah sebanyak-banyaknya! Allah, Rasul-Nya dan Orang-orang Mukmin akan menilai amalmu” (QS.
At Taubah : 105)
“Perumpamaan ilmu yang tidak diamalkan
seperti harta yang tidak dinafkahkan di jalan
Allah.” (Abu Hurairah)
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr. Wb.
Syukur Alhamdulillah kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan
rahmat dan karunia-Nya. Shalawat serta salam semoga tercurah kepada Nabi
Muhammad SAW beserta para keluarganya, sahabat dan para pengikutnya hingga
akhir zaman, karena dengan segala rahmat, hidayah dan inayah-Nya penulis dapat
menyelesaikan Tugas Akhir dengan judul “Perancangan dan Pembuatan
Kanopi Sepeda Motor untuk Usaha Roti Keliling Menggunakan Material
Komposit GFRP.
Laporan Tugas Akhir ini disusun sebagai salah satu syarat untuk
memperoleh gelar Sarjana Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknologi Industri,
Universitas Islam Indonesia
Kelancaran dan keberhasilan pembuatan Tugas Akhir ini tidak terlepas dari
bimbingan serta bantuan berbagai pihak, baik secara langsung maupun tidak
langsung. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Allah SWT, Sang Maha Pengasih dan Penyayang. Engkaulah tempat aku
memohon petunjuk-Mu.
2. Nabi Muhammad SAW, atas segala perjuangan dan amanahnya.
3. Keluarga tercinta, yang senantiasa memberikan doa dan dukungan baik
moril maupun materiil, serta pengertian yang amat berharga.
4. Bapak M Ridlwan,ST.,MT. selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin
Universitas Islam Indonesia serta dosen pembimbing dalam pembuatan
dan penyusunan Tugas Akhir ini.
5. Dekan Fakultas Teknologi Industri Universitas Islam Indonesia.
6. Teman-teman Team Kanopi serta teman-teman Jurusan Teknik Mesin
angkatan 2002, atas bantuan serta kerja samanya.
7. Adekku Retna, terima kasih atas pinjaman motornya.
8. Kang Ibenk, atas semangat serta sindirannya yang membangun.
9. Semua pihak yang tidak dapat kami sebutkan satu-persatu, atas doa dan
bantuannya dalam penyusunan tugas akhir ini.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna. Oleh
karena itu, saran dan kritik yang membangun dari rekan-rekan mahasiswa, dosen
dan berbagai pihak sangat diharapkan. Semoga Tugas Akhir ini dapat berguna
bagi kita semua, amin.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb.
Jogjakarta, Oktober 2008
Penyusun
Achmad Fauji
ABSTRAK
Indonesia yang beriklim tropis memiliki dua musim dalam satu tahun, yaitu hujan dan kemarau. Pada saat musim hujan, pengendara sepeda motor biasanya mengenakan jas hujan agar terlindung dari air hujan. Pada musim kemarau, pengendara sepeda motor tidak terlindung dari sinar matahari, saat bepergian di siang hari. Dengan perancangan dan pembuatan prototipe kanopi, diharapkan pengguna sepeda motor lebih nyaman dalam beraktivitas, karena pengendara terlindung dari sinar matahari dan guyuran air hujan.
Tugas akhir ini berkenaan dengan perancangan dan pembuatan prototipe kanopi sepeda motor untuk usaha roti keliling, dimana terdapat konsep tertentu yang harus dipenuhi khususnya pada konsep boks roti. Berdasarkan konsep yang direncanakan, akan dihasilkan gambar yang nantinya akan dijadikan dasar dalam pembuatan produk berupa prototipe kanopi sepeda motor untuk usaha roti keliling. Metode yang digunakan dalam pembuatan prototipe kanopi disini ialah Hand Lay-Up. Analisa dan pembahasan dalam laporan tugas akhir disini, diarahkan pada evaluasi produk terhadap konsep perancangan, hasil test drive yang dilakukan serta, proses produksi dan kegagalan yang terjadi pada saat pembuatan prototipe kanopi sepeda motor untuk usaha roti keliling.
Berdasarkan evaluasi yang dilakukan, prototipe kanopi sepeda motor yang dihasilkan telah memenuhi kriteria konsep perancangan, namun untuk boks belum didapat hasil data pengujian ini karena boks hanya berupa desain dan analisis, sehingga perlu adanya pembuatan produk boks. Kata Kunci : Pembuatan kanopi, metode hand lay-up, desain boks roti
TAKARIR
Test Drive : Uji kelayakan jalan.
Moldless : Pembuatan produk material komposit tanpa cetakan.
Molded : pembuatan produk material komposit dengan cetakan.
Hand Lay-Up : Teknik pengolesan resin dengan tangan
Spray Lay-Up : Teknik pengolesan resin dengan alat penyemprot
Fiberglass : Penguat serat gelas
DAFTAR ISI
Halaman Judul TA ........................................................................................i
Lembar Pengesahan Dosen Pembimbing ....................................................ii
Lembar Pengesahan Dosen Penguji .............................................................iii
Halaman Persembahan .................................................................................iv
Halaman Motto ..............................................................................................vi
Kata Pengantar...............................................................................................vii
Abstraksi ........................................................................................................viii
Takarir ............................................................................................................ix
Daftar Isi .........................................................................................................x
Daftar Tabel ...................................................................................................xiii
Daftar Gambar ...............................................................................................xiv
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ..........................................................................1
1.2 Rumusan Masalah .....................................................................2
1.3 Batasan Masalah .......................................................................2
1.4 Tujuan Perancangan ..................................................................3
1.5 Manfaat Perancangan ................................................................3
1.6 Sistematika Penulisan Laporan .................................................3
BAB II LANDASAN TEORI
2..1 Kanopi .......................................................................................5
2.2 Sepeda Motor Berkanopi ..........................................................5
2.3 Boks Sepeda Motor untuk Usaha Roti Keliling ........................6
2.4 Perancangan ..............................................................................7
2.5 Prototipe ....................................................................................8
2.6 Kajian Teori Komposit ..............................................................9
2.6.1 Penguat (Fiberglass) ....................................................10
2.6.2 Matrik ...........................................................................12
2.7 Metoda dan Teknik Pembuatan Produk Material Komposit ... .12
2.7.1 Metode Pembuatan Produk ..........................................13
2.7.2 Teknik Pembuatan Produk ...........................................14
BAB III METODOLOGI PERANCANGAN
3.1 Diagram Alir Perancangan.........................................................15
3.2 Prosedur Pelaksanaan ................................................................15
3.2.1 Proses Pembuatan Konsep Perancangan ......................16
3.2.2 Proses Pembuatan ........................................................17
3.2.3 Uji Coba (test drive) .....................................................18
3.3 Alat dan Bahan Perancangan.....................................................16
3.3.1 Peralatan .......................................................................16
3.3.2 Bahan Baku Utama ......................................................17
BAB IV PROSES PRODUKSI
4.1 Proses Perancangan ..................................................................21
4.1.1 Identifikasi Masalah .....................................................21
4.1.2 Pembuatan Kriteria Desain...........................................22
4.1.3 Pembuatan Sketsa Desain.............................................23
4.1.4 Pemilihan Sketsa Gambar Boks ...................................23
4.1.5 Pembuatan Gambar 3D Menggunakan Software
Autodesk Inventor 2008................................................23
4.1.5.1 Gambar 3D Prototipe Kanopi...........................25
4.1.5.2 Gambar 3D Prototipe Dudukan Depan.............25
4.1.5.3 Gambar 3D Dudukan Belakang........................26
4.1.5.4 Gambar 3D Boks Belakang... ..........................27
4.1.5.5 Analisis Disain..................................................28
4.2 Proses Pembuatan Prototipe ........................................................36
4.2.1 Proses Pembuatan Prototipe Kanopi.............................36
4.2.1.1 Pembuatan Master Molding..............................36
4.2.1.2 Pembuatan Cetakan / Molding..........................37
4.2.1.3 Proses Mencetak Produk ..................................38
4.2.1.4 Finishing...........................................................39
4.2.2 Proses Pembuatan Dudukan Kanopi.............................40
4.2.2.1 Pemotongan dan Perakitan Material.................40
4.2.2.2 Finishing...........................................................41
4.3 Perakitan...................................................................................41
BAB V ANALISA DAN PEMBAHASAN
5.1 Evaluasi Hasil ..........................................................................43
5.1.1 Evaluasi Prototipe Kanopi ...........................................43
5.1.2 Evaluasi Desain 3D Boks..............................................45
5.2 Pembahasan Proses Produksi ...................................................46
5.3 Penanganan Cacat Produk ........................................................47
5.4 Analisis Mekanik Rangka dan Dudukan...................................48
5.4.1 Pembahasan Analisis Rangka Boks Utama..................48
5.4.2 Analisis Tegangan Dudukan Boks................................49
5.5 Perkiraan Keunggulan Desain Dibandingkan Boks yang
Sudah Ada.................................................................................50
BAB VI PENUTUP
6.1 Kesimpulan .................................................................................52
6.2 Saran ...........................................................................................52
Daftar Pustaka................................................................................................xvi
Lampiran.........................................................................................................xvii
DAFTAR TABEL
Tabel 3-1 Tabel peralatan...................................................................................17
Tabel 3-2 Tabel bahan baku...............................................................................18
Tabel 3-3 Perbandingan bahan penyusun permukaan komposit........................19
Tabel 4-1 Matrik pengambilan keputusan..........................................................24
Tabel 5-1 Hasil analisis rangka boks..................................................................48
Tabel 5-2 Hasil analisis dudukan boks...............................................................49
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1-1 Sepeda motor dilengkapi boks........................................................2
Gambar 1-2 Sepeda motor berkanopi yang dilengkapi boks..............................2
Gambar 2-1 Sepeda motor berkanopi.................................................................5
Gambar 2-2 Boks untuk usaha roti keliling........................................................6
Gambar 2-3 Skema perancangan........................................................................7
Gambar 2-4 Serat Kaca.......................................................................................9
Gambar 2-5 Pengerjaan Spray Lay-Up ..............................................................11
Gambar 2-6 Pengerjaan Hand Lay-Up ...............................................................11
Gambar 2-7 (a) Metoda Spray Lay-Up, (b) Metode Hand Lay-Up....................12
Gambar 2-8 Teknik moldless dan molded...........................................................12
Gambar 3-1 Diagram alir perancangan...............................................................14
Gambar 3-2 Skema proses produksi kanopi........................................................16
Gambar 3-3 Skema proses pembuatan dudukan.................................................16
Gambar 4-1 Pemberian kuisioner pada para pekerja roti keliling.......................20
Gambar 4-2 Sketsa desain...................................................................................23
Gambar 4-3 Gambar 3D desain kanopi...............................................................25
Gambar 4-4 Lubang tempat dudukan pada sepeda motor ..................................25
Gambar 4-5 Gambar 3D prototipe dudukan depan.............................................26
Gambar 4-6 Lubang tempat baut untuk dudukan belakang................................26
Gambar 4-7 (a) dudukan belakang kanopi, (b) dudukan boks, (c) assembly
dudukan kanopi dan dudukan boks.................................................27
Gambar 4-8 Desain 3D boks...............................................................................27
Gambar 4-9 Hasil penimbangan bagian depan kanopi.......................................28
Gambar 4-10 Gambar analisis struktur dudukan depan.......................................29
Gambar 4-11 Hasil penimbangan bagian belakang kanopi................................. 29
Gambar 4-12 Distribusi gaya pada dudukan belakang........................................30
Gambar 4-13 Analisis struktur dudukan belakang...............................................31
Gambar 4-14 Titik beban pada rangka.................................................................32
Gambar 4-15 Analisis struktur rangka boks utama..............................................33
Gambar 4-16 Distribusi gaya pada boks utama...................................................33
Gambar 4-17Analisis struktur boks utama..........................................................34
Gambar 4-18 Distribusi gaya pada dudukan boks...............................................35
Gambar 4-19 Analisis struktur dudukan boks.....................................................36
Gambar 4-20 Proses pembuatan master molding.................................................37
Gambar 4-21 Proses pembuatan cetakan.............................................................38
Gambar 4-22 Proses pembuatan produk..............................................................39
Gambar 4-23 Pemotongan sisa hasil cetakan.......................................................40
Gambar 4-24(a) produk hasil pelapisan epoksi, (b) produk hasil pelapisan cat. .40
Gambar 4-25 Proses pembuatan dudukan............................................................41
Gambar 4-24 Hasil perakitan prototipe kanopi....................................................42
Gambar 4-25 Hasil perakitan 3D kanopi boks.....................................................42
Gambar 5-1 Sepeda motor berkanopi tanpa boks................................................44
Gambar 5-2 Boks utama......................................................................................45
Gambar 5-3 Assembly boks..................................................................................46
Gambar 5-4 Pendempulan....................................................................................48
Gambar 5-5 Penyuntikan.....................................................................................48
Gambar 5-6 Perbandingan desain boks dengan boks yang sudah ada.................50
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Angka penjualan motor pertahun sangat tinggi dan cenderung meningkat .
Tahun 2008, diperkirakan angka penjualan mencapai 5,2 juta unit atau meningkat
sekitar 10% dari penjualan tahun 2007 yang mencapai 4,725 juta unit. Untuk
Januari 2008, penjualan secara nasional mencapai 473.060 unit atau tumbuh
34,6% dibanding Januari 2007 sebanyak 346.669 unit. Berdasarkan data AISI,
tahun 2005 penjualan sepeda motor mencapai 5.089.426 unit, atau naik sekitar
30% dibanding tahun 2004 yang mencapai 3.900.598 unit yang juga lebih tinggi
dibandingkan tahun 2003 yang penjualannya mencapai 2.823.702 unit.
(http://www.gwguyur.com, 15 Januari 2008)
Besarnya ketersediaan dan permintaan sepeda motor di Indonesia ini
terutama karena sepeda motor merupakan alat transportasi yang mempunyai
beberapa keunggulan dibandingkan dengan mobil. Dari harga yang relatif lebih
murah, konsumsi bahan bakar yang lebih irit, hingga biaya perawatan yang lebih
terjangkau dengan ekonomi masyarakat. Hal tersebut menarik minat para
pengusaha makanan khususnya roti untuk mengembangkan pelayanan mereka
dengan menggunakan sepeda motor. Selain biaya operasional yang lebih
terjangkau, mereka juga dapat memberikan pelayanan langsung menuju
konsumen. Namun boks yang sudah ada dan digunakan sekarang ini memiliki
kekurangan diantaranya bahannya terbuat dari plat besi yang mudah terkena
korosi dan bentuk yang terlalu lebar sehingga mengabaikan keselamatan
pengendara serta pemakai jalan lain, seperti terlihat pada gambar 1-1
Gambar 1-1 Sepeda motor dilengkapi boks
Indonesia mempunyai dua musim dalam setahun yaitu, musim kemarau dan
penghujan. Saat musim penghujan, kegiatan pengoperasian akan terganggu karena
motor tidak dapat melindungi pengendara dari hujan. Hal ini memunculkan suatu
pemikiran untuk membuat kanopi sebagai aksesoris tambahan pada sepeda motor
yang berfungsi melindungi pengendara dari panas dan hujan. Sepeda motor
berkanopi yang dilengkapi boks sebenarnya telah ada, akan tetapi bentuk yang
dibuat merupakan satu kesatuan utuh dengan bodi sepeda motor yang diproduksi,
seperti terlihat pada gambar 1-2. Hal tersebut kurang efisien, karena tidak dapat
digunakan untuk berbagai jenis sepeda motor yang telah ada dipasaran. Untuk itu
perlu adanya perubahan serta perbaikan pada kanopi dan boks yang sudah ada.
Dengan tujuan tersebut makan tugas akhir “Perancangan dan Pembuatan Kanopi
Sepeda Motor untuk Usaha Roti Keliling Menggunakan Material Komposit
GFRP” ini dibuat.
Gambar 1-2 Sepeda motor berkanopi yang dilengkapi boks
(http://www.kevinboone.com)
1.2 Rumusan Masalah
Bagaimana merancang dan membuat aksesoris tambahan berupa prototipe
kanopi sepeda motor yang dilengkapi boks untuk usaha roti keliling menggunakan
material komposit GFRP(Glass Fiber Reinforced Polymer).
1.3 Batasan Masalah
Pembatasan masalah dalam perancangan ini dilakukan untuk
menyederhanakan perancangan agar sesuai dengan tujuan yang diharapkan, serta
untuk menghindari kerancuan pembahasan, sehingga ruang lingkup pembahasan
menjadi jelas dan tidak meluas ke hal – hal yang tidak diinginkan. Pembatasan
masalah dalam perancangan ini meliputi hal – hal sebagai berikut :
1. Metode yang digunakan dalam pembuatan prototipe ialah Moldless hand
Lay-Up.
2. Ketebalan material komposit dalam pembuatan dianggap sama, yaitu 2
lapisan serat (1 acak dan 1 anyam) dengan ketebalan total 4 - 5 mm.
3. Komposisi campuran matrik (resin), talk, dan katalis dianggap merata.
4. Perancangan dan pembuatan prototipe kanopi hanya untuk satu jenis
sepeda motor.
5. Analisa kekuatan prototipe kanopi dalam tugas akhir ini tidak dilakukan.
6. Pengujian kelayakan prototipe kanopi sepeda motor dilakukan dengan test
drive.
7. Boks digunakan untuk usaha roti keliling dan hanya berupa analisis
gambar 3 dimensi.
8. Gambar desain menggunakan software Autodesk Inventor 2008.
1.4 Tujuan Perancangan
Adapun tujuan dari perancangan ini adalah untuk merancang dan membuat
prototipe kanopi sepeda motor yang dilengkapi boks untuk usaha roti keliling
yang dapat melindungi pengendara dari panas dan hujan. Sedangkan untuk boks
dapat melindungi roti dari hujan dan debu serta dapat berfungsi sebagai display.
1.5 Manfaat Perancangan
Manfaat perancangan merupakan penjelasan mengenai manfaat yang akan
diperoleh apabila tujuan perancangan dapat tercapai, dalam hal ini manfaat
perancangannya adalah :
1. Memberikan suatu pemikiran baru tentang konsep desain kanopi sepeda
motor.
2. Dengan adanya kanopi sepeda motor untuk usaha roti keliling diharap
dapat melindungi pengguna/penjual dari panas dan hujan, sehingga proses
penjualan tidak terhambat.
1.6 Sistematika Penulisan Laporan
Sistematika penulisan tugas akhir ini terdiri dari beberapa bab, yaitu :
Bab I berisi mengenai latar belakang masalah, rumusan masalah, batasan masalah,
tujuan, manfaat dari tugas akhir ini. Bab II memuat tentang dasar teori yang
berhubungan dengan penelitian tugas akhir ini. Bab III menerangkan tentang
konsep perancangan, diagram alir, alat dan bahan yang digunakan, serta gambaran
umum dalam perancangan dan pembuatan prototipe kanopi sepeda motor. Bab IV
berisi mengenai tahapan proses perancangan dan pembentukan. Bab V
menjelaskan mengenai evaluasi prototipe kanopi sepeda motor yang dihasilkan,
terhadap konsep serta, pembahasan dan analisa kegagalan dalam pembuatan
prototipe kanopi. Bab VI memuat kesimpulan dan saran berdasarkan test drive
dan pembuatan prototipe kanopi yang telah dilakukan.
BAB II
LANDASAN TEORI
Landasan teori disini memuat teori mengenai kanopi sepeda motor,boks
untuk usaha roti keliling, perancangan, prototipe, material komposit serta metoda
dan teknik yang digunakan dalam pembuatan produk berbahan komposit
2.1 Kanopi
Pada dasarnya kanopi dapat dikatakan sebagai suatu pelindung diatas kepala
yang dapat menjadi naungan atau tempat berteduh. Kanopi juga menjadi alat
proteksi guna menahan berbagai elemen yang mengganggu (http://
www.wikipedia.com/kanopi,14 Februari 2008). Pada sepeda motor, kanopi dapat
berfungsi sebagai pelindung pengendara dari panas ataupun hujan.
2.2 Sepeda Motor Berkanopi
Konsep sepeda motor berkanopi telah ada di Jepang sejak tahun 1999. Di
Jepang sepeda motor berkanopi pada awalnya hanya digunakan sebagai
pengangkut barang atau makanan. Seiring meningkatnya mobilitas dan kebutuhan
manusia akan kenyamanan dalam berkendara, berbagai produsen kendaraan
bermotor mulai memproduksi bermacam-macam jenis sepeda motor berkanopi.
Gambar 2-1 mempelihatkan contoh sepeda motor berkanopi
Gambar 2-1 Sepeda motor berkanopi (http:// www.maticholic.com)
2.3 Boks Sepeda Motor untuk Usaha Roti Keliling
Boks sepeda motor untuk usaha roti keliling merupakan suatu tempat
penyimpanan barang yang terbuat dari fiberglass yang berfungsi sebagai tempat
penyimpanan roti selama dalam proses penjualan. Dirancang sebagai aksesoris
tambahan sepeda motor yang dapat berfungsi sebagai tempat penyimpanan produk
roti serta dapat berfungsi sebagai display. Adapun perbedaan dari boks yang
sudah ada selama ini adalah bahan yang terbuat dari fiberglass dan antara boks
tempat display dan boks untuk cadangan penyimpanan dibuat terpisah, sehingga
diharapkan akan mempermudah dalam membongkar pasang bila akan dibersihkan
serta lebih ringan dan tahan terhadap korosi di banding bila menggunakan besi
plat. Gambar 2-2 menunjukkan boks pada sepeda motor untuk usaha roti keliling
Gambar 2-2 Boks untuk usaha roti keliling
2.4 Perancangan
Merupakan ilmu pengetahuan berkenaan dengan suatu konsep, kreasi dan
proses pembuatan suatu produk atau alat yang sesuai dengan ketentuan guna
mencapai suatu tujuan yang diinginkan (Ullman, 1997). Dalam disain dan
perancangan diperlukan proses yang bertahap seperti yang ditunjukkan pada
gambar 2-3 berikut:
Gambar 2-3 Skema perancangan (Ullman, 1997)
Dalam perancangan produk, terdapat ketentuan atau kriteria yang harus
dipenuhi. Ada empat ketentuan atau kriteria yang harus dipenuhi dalam disain dan
perancangan produk (Dieter, 1991) yaitu:
a. Must (perihal yang harus dipenuhi dari produk yang yang akan dibuat).
b. Must not (perihal yang tidak boleh ada dalam produk yang dibuat).
c. Want (perihal yang diinginkan oleh konsumen dari produk yang akan dibuat).
d. Don’t want (perihal yang tidak diinginkan oleh konsumen dari produk).
2.5 Prototipe
Prototipe adalah bentuk awal (contoh) atau standar ukuran dari sebuah
produk. Dalam bidang disain, sebuah prototipe dibuat sebelum dikembangkan
atau justru dibuat khusus untuk pengembangan sebelum dibuat dalam skala
sebenarnya atau sebelum diproduksi secara masal (http://
www.wikipedia.com/prototipe, 14 Februari 2008 ).
Berdasarkan sifatnya prototipe dibagi menjadi dua yaitu :
a. Prototipe fisik, merupakan obyek yang dapat dilihat dan dipegang. Prototipe
ini sering ditampilkan secara langsung kegunaanya , agar konsumen tertarik
setelah melihat prototipe tersebut.
b. Prototipe analitik, merupakan prototipe yang sifatnya virtual, seperti
permodelan 3D, video image, dan simulasi produk.
2.6 Kajian Teori Komposit
Material komposit terdiri lebih dari satu tipe material dan dirancang untuk
mendapatkan kombinasi karakteristik terbaik dari setiap komponen penyusunnya.
Pada dasarnya, komposit dapat didefinisikan sebagai campuran makroskopik dari
serat dan matriks. Serat merupakan material yang (umumnya) jauh lebih kuat dari
matriks dan berfungsi memberikan kekuatan tarik. Sedangkan matriks berfungsi
untuk melindungi serat dari efek lingkungan dan kerusakan akibat benturan.
Pada material komposit dikenal istilah lamina dan laminate. Lamina
adalah satu lembar komposit dengan satu arah serat tertentu, sedangkan laminate
adalah gabungan beberapa lamina. Laminate dibuat dengan cara memasukkan
pre-preg lamina ke dalam autoclave selama selang waktu tertentu dan dengan
tekanan serta temperatur tertentu pula. Auroclave adalah suatu alat semacam oven
bertekanan untuk menggabungkan lamina (Hakim, Azki., 06 Juni 2008).
Komposit disusun dari dua komponen yaitu matriks atau resin, dan
reinforcement atau penguat atau ada juga yang menyebut filler . Filler ini nanti
akan berfungsi sebagai penguat dimana distribusi tegangan yang diterima oleh
komposit akan diteruskan ke filler juga. Filler ini dapat berupa partikel atau serat .
Serat dapat berasal dari alam maupun sintetis. Yang dari alam disebut
biokomposit contohnya adalah serat rami. Dan yang sintetis misalnya adalah Serat
E-glass. (http://www.wordpress.com/komposit, 11 Maret 2008)
Secara garis besar komposit dapat diklasifikasikan menjadi 4 macam (Jones,
1999 : 2), yaitu:
1. Komposit Serat (Fibrous composites materials)
2. Komposit Laminat (Laminated composites materials)
3. Komposit Partikel (Particulate composites materials)
4. Kombinasi dari ketiga tipe di atas
Karakter komposit sangat kuat dipengaruhi oleh karakteristik penyusunnya,
distribusinya, dan interaksinya. Lebih specifik, dia juga dipengaruhi oleh geometri
dari penguatnya (reinforcement), dimana geometri itu berarti bentuknya, ukuran,
dan distribusi ukurannya. Semua hal tersebut kemudian dikembangkan untuk
menaikkan / mendapatkan / membuat karakteristik mekanikanya seperti kekuatan,
kekakuan, ketangguhan, performa terhadap panas.
2.6.1 Penguat (Fiberglass)
Serat kaca (glass fiber) atau sering diterjemahkan sebagai serat gelas terbuat
dari serabut kaca/gelas yang digunakan sebagai penguat (reinforce). Serat kaca
adalah kaca cair yang ditarik menjadi serat tipis dengan garis tengah sekitar 0,005
mm – 0,01 mm. ( http:// www.wikipedia.com/fiberglass, 14 Februari 2008 ).
Kekuatan tarik maksimal dari satu serat kaca dengan diameter 9 – 15
micrometer mencapai 3.447.000 kN/m. Serat ini dapat dipintal menjadi benang,
baik dalam bentuk acak (matt) maupun anyam (roving) seperti ditunjukkan pada
gambar 2-4. Dengan adanya bentuk acak (matt) maupun anyam (roving) dapat
digunakan untuk memberikan pilihan menentukan kualitas hasil produk komposit
sesuai yang diinginkan. GFRP (Glass Fiber Reinforced Polymer) merupakan
contoh material komposit berpenguat serat gelas. Penggunaan yang paling populer
memang untuk membuat komponen bodi kendaraan. Selain anti karat, juga lebih
tahan benturan, mudah dibentuk, bila rusak akan lebih mudah diperbaiki, dan
lebih ringan. (http://www.endofiberglass.com, 30 Mei 2008)
Gambar 2-4 Serat kaca (fiber glass), (a) acak/matt, ( b ) anyam/roving
2.6.2 Matrik
Pengikat atau matrik yang dipakai dari jenis polyster resin. Resin ini dapat
membeku dengan bantuan katalis, secara alami resin ini dapat mengeras dengan
proses yang lama. Resin SHCP (Singapore High polymer Chemical Produk)
merupakan salah satu jenis resin yang paling banyak digunakan sebagai bahan
pembentuk komposit GFRP. Material komposit GFRP sendiri termasuk dalam
kategori polimer termoseting. Apabila material komposit dipanaskan maka tidak
akan mencair dan mengalir, akan tetapi terbakar dan menjadi arang (Surdia, T.,
dan Saito, S., 1999)
Secara ideal, martik seharusnya mampu: (1) menginfiltrasi serat dan cepat
membeku pada temperatur dan tekanan yang wajar,(2) membentuk suatu ikatan
koheren, umumnya dalam bentuk ikatan kimia di semua antarmuka matriks/serat,
(3) menyelubungi serat yang biasanya peka-takik, dan melindunginya dari
kerusakan antar-serat berupa abrasi dan melindungi serat terhadap
lingkungan(serangan zat kimia, kelembaban), (4) mentransfer tegangan kerja ke
serat, (5) memisahkan serat sehingga kegagalan serat-individu dibatasi dan tidak
merugikan integritas komponen secara keseluruhan, (6) melepas ikatan dari serat
individu, dengan cara absorbsi energi regangan, apabila kebetulan terjadi
perambatan retak dalam matrik yang mengenai serat, da. (7) tetap stabil secara
fisika dan kimia setelah proses manufaktur.( Shallman, R.E., dan Bishop, R.J.,
2000)
2.7 Metoda dan Teknik Pembuatan Produk Material Komposit.
Sifat akhir dari material komposit tidak hanya ditentukan dari sifat-sifat
resin maupun serat. Akan tetapi bagaimana material komposit tersebut diproses
menjadi suatu komponen juga menentukan sifat dan karakteristik dari produk
tersebut.
2.7.1 Metoda Pembuatan Produk
1. Pencetakan Semprot (Spray Lay-Up) ialah, metoda pembuatan produk
berbahan komposit menggunakan alat penyemprot udara bertekanan tinggi
(sprayer) yang berisi campuran matrik (resin), pengeras (katalis) dan fiber.
Campuran tersebut disemprotkan secara lapisan demi lapisan dan seragam,
seperti ditunjukkan pada gambar 2-5
Keuntungan : piranti semprot portable, laju produksi lebih cepat, biaya pekerja
untuk volume besar lebih murah.
Kerugian : keseragaman gayut tergantung keterampilan, tak ekonomis
untuk volume kecil, untuk cetakan kecil sukar seragam.
Gambar 2-5 Pengerjaan Spray Lay-up (http://www.coremt.com)
2. Pencetakan tangan (Hand Lay-Up) ialah, metoda pembuatan produk material
komposit menggunakan tangan dengan bantuan kuas atau rol dalam
pengolesan matrik (resin) dan pengeras (katalis). Lapis-berlapis penguat ditata
pada cetakan dan dituangkan polimer, seperti ditunjukkan pada gambar 2-6
Keuntungan : teknik sederhana, biaya lebih murah dibanding spray lay-up,
dapat dibuat bentuk rumit, ukuran cetakan tak terbatas oleh
proses.
Kerugian : biaya tenaga kerja lebih mahal dan laju produksi lebih lambat
dibandingkan spray lay-up, mutu tergantung keterampilan.
Gambar 2-6 Pengerjaan Hand Lay-up (http://www.coremt.com)
Pada umumnya tahapan pembuatan produk material komposit dengan kedua
metoda ini adalah sama, yang berbeda hanyalah cara pengolesan matriknya
(resin). Terdiri dari empat tahapan yaitu: (1) pembersihan dan pemberian
pelicin(release agent) (2) pemberian Gel coat (pigmen warna) sebagai permukaan
luar panel komposit yang dihasilkan (3) pemberian resin dan penguat (fiberglass)
(4) proses pengeringan; (5) proses pelepasan panel komposit dari cetakan. Gambar
2-7 menunjukkan metode pembuatan produk komposit
( a ) ( b )
Gambar 2-7 (a) Metoda Spray Lay-Up, (b) Metode Hand Lay-Up
(http://www.composite centre.com)
2.7.2 Teknik Pembuatan Produk
Terdapat dua teknik dalam pembuatan komponen menggunakan material
komposit GFRP yaitu, moldless dan molded. Moldless adalah teknik pembuatan
produk berbahan komposit tanpa menggunakan cetakan (mold). Teknik ini
dilakukan dengan cara membentuk komponen secara langsung menjadi bentuk
yang diinginkan, kemudian dilaminasi dan diberi bahan penguat (reinforcement)
untuk menghasilkan produk.
Teknik molded menggunakan cetakan (mold) dalam pembuatan komponen
komposit GFRP. Langkah pertama yaitu pembuatan master mold, selanjutnya
pembuatan mold dengan cara melaminasi master mold mengikuti bentuk master
mold, dari mold yang dihasilkan kemudian digunakan untuk mencetak produk
(Alexander, 1997). Berikut adalah gambar 2-8 yang menunjukkan pembuatan
produk menggunakan material komposit dengan teknik Moldless dan Molded.
Gambar 2-8 Teknik moldless dan molded (http://www.gurit.com)
BAB III
METODOLOGI PERANCANGAN
3.4 Diagram Alir Perancangan
Gambar 3-1 merupakan diagram alir proses pembuatan prototipe kanopi
sepeda motor untuk usaha roti keliling menggunakan material komposit GFRP.
Gambar 3-1 Diagram alir perancangan
3.2 Prosedur Pelaksanaan
Pada subbab ini dijelaskan tentang prosedur pelaksanaan secara garis besar
untuk penjelasan detailnya akan diterangkan pada bab berikutnya.
3.2.1 Proses Pembuatan Konsep Perancangan.
Sebelum proses pembuatan prototipe ada tahapan-tahapan agar produk yang
dibuat dapat berfungsi sesuai dengan apa yang diinginkan bagi penggunanya.
1. Identifikasi Masalah
Identifikasi masalah merupakan tahapan awal dari tugas akhir ini. Pada
tahapan ini dilakukan pengumpulan informasi sebanyak-banyaknya tentang
usaha roti keliling. Metode yang dilakukan adalah dengan wawancara secara
langsung dan menyerahkan angket kuisioner. Selanjutnya melakukan diskusi
dengan dosen pembimbing menentukan kriteria desain.
2. Rumusan Masalah
Rumusan masalah didapat dari data yang diperoleh dari proses identifikasi
masalah. Kendala apa saja yang menjadi penghambat dalam proses penjualan
roti dan kekurangan dari alat bantu yang selama ini mereka pakai.
3. Membuat Konsep Desain
Dari informasi yang diperoleh, data di susun menurut kepentingannya
dengan mengacu pada kriteria desain (must, must not, want, don’t want).
Dengan demikian dapat lebih mudah dalam menyusun spesifikasi produk dan
pembuatan disain gambar.
4. Membuat Sketsa Gambar
Sketsa gambar dibuat sebanyak mungkin dengan mengacu pada kriteria
disain yang sudah dibuat.
5. Pemilihan Sketsa Gambar
Pada tahapan ini, sketsa gambar yang telah dibuat akan dipilih salah satu
yang terbaik. Pengambilan keputusan dalam pemilihan sketsa gambar
dilakukan menggunakan matrik acuan.
6. Pembuatan Gambar 3D
Setelah sketsa terpilih, selanjutnya dilakukan proses menggambar produk
dalam bentuk 3D dan dilakukan analisis menggunakan software Autodesk
Inventor 2008.
3.2.2 Proses Pembuatan
Tugas akhir ini proses produksi dilakukan hanya pada prototipe kanopi dan
dudukannya, untuk boks hanya pada perancangan dan gambar detail saja.
Langkah awal proses pembuatan adalah dengan membuat master untuk
menghasilkan sebuah cetakan dengan teknik moldless hand lay-up. Produk kanopi
dibuat diatas cetakan dengan bahan utama komposit GFRP menggunakan teknik
pembuatan molded dengan metode hand lay-up, selanjutnya dilakukan pembuatan
dudukan kanopi menggunakan bahan utama plat baja. Untuk proses finishing
kanopi, dilakukan penyuntikan dan penambalan lubang pada selanjutnya
dilakukan pelapisan epoksi dan pengecatan. Sedangkan untuk dudukan, proses
finishing dilakukan dengan pengecatan.
Gambar 3-2 menunjukkan urutan proses produksi untuk pembuatan prototipe
kanopi, sedangkan gambar 3-3 menunjukkan urutan proses pembuatan dudukan
kanopi.
Gambar 3-2 Skema proses produksi kanopi
Gambar 3-3 Skema proses pembuatan dudukan
3.2.3 Uji Coba (test drive)
Setelah proses produksi selesai, dilakukan uji coba pada produk. Uji coba
dilakukan dengan melakukan test drive di jalan raya pada waktu siang hari dan
malam hari. Uji coba ini dilakukan untuk mengetahui apakah prototipe kanopi ini
mampu melindungi pengendara dari panas dan hujan.
3.3 Alat dan Bahan Perancangan
Alat dan bahan yang digunakan untuk proses pembuatan prototipe kanopi
untuk usaha roti keliling ini adalah :
1) Peralatan
Peralatan yang digunakan dalam pembuatan prototipe kanopi untuk usaha
roti keliling tercantum dalam tabel 3-1
Tabel 3-1 Tabel peralatan
No Nama Alat No Nama Alat
1 Mesin drill 13 baut
2 Mesin amplas listrik 14 Kunci pas/ring (10,12,14)
3 Gerinda listrik 15 Palu
4 Kompresor 16 Pensil/spidol
5 Las listrik 17 Selotip kertas
6 Meteran gulung 18 Kuas
7 Penggaris mika 19 Suntikan
8 Tang potong 20 Skrap dempul
9 Cutter 21 Kertas karton
10 Gunting 22 Kertas amplas
11 Spet (Paint Sprayer) 23 Bor tangan
12 Sarung tangan 24 Masker
2) Bahan Baku Utama
Bahan-bahan yang digunakan dalam pembuatan prototipe kanopi untuk
usaha roti keliling tercantum dalam tabel 3-2
Tabel 3-2 Tabel Bahan Baku
No. Nama Keterangan
1 Resin (SHCP) Sebagai matrik pada material komposit
GFRP
2 Serat Gelas (acak dan
anyam)
Sebagai penguat (reinforcement) material
komposit GFRP
3 Cobalt Sebagai bahan aktif pencampur katalis agar
cepat kering
4 Katalis(MEKPO) Sebagai katalisator agar resin lebih cepat
mengeras
5 Talk (Serbuk Kalsium
Karbonat)
Sebagai bahan tambahan dan penguat
komposit
6 Gealcoat Sebagai lapisan pertama untuk dicampur
pewarna
7 Dempul Plastik Sebagai penghalus permukaan kanopi
(finishing)
8 Cat Sebagai pewarna
9 Thinner Sebagai pengencer cat
10 Clear Sebagai finising cat
11 Wax Sebagai anti lengket
12 Jaring Aluminium Sebagai pembentuk molding
13 Papan dan Kayu Sebagai jig pada molding
14 Kaca Sebagai kaca bagian depan kanopi
15 Plat baja tebal 3mm Sebagai bahan dasar dudukan depan kanopi
Tabel 3-3 menunjukkan besarnya perbandingan bahan pennyusun permukaan
komposit GFRP.
Tabel 3-3 Perbandingan bahan penyusun permukaan komposit.
No Bahan Tipe Jumlah
1 Gelcoat SHCP 268 TL-NC 500 ml
2 Steryn
Monomer- 250 ml
3 Kobalt - 2,5 ml
4 Pigment - 200 ml
5 Katalis MEKPO 5 ml
Sumber : PT Inka Madiun
o Perbandingan resin dan katalis adalah resin 1 liter dan katalisnya
1/40 liter
o Talk berfungsi sebagai campuran adonan fiberglass agar keras dan
agak lentur, jadi dalam penggunaannya sesuai kebutuhan.
(www.endofiber.blogspot.com)
BAB IV
PERANCANGAN DAN PEMBUATAN
4.1 Proses Perancangan
Untuk proses perancangan prototipe bagasi berkanopi ini dilakukan dengan
tujuh tahapan yaitu : identifikasi masalah, pembuatan kriteria desain, pembuatan
sketsa desain, pengambilan keputusan, spesifikasi sepeda motor, pengukuran
dimensi, membuat detail desain dan analisis.
4.1.1 Identifikasi Masalah
Untuk mengidentifikasi masalah, dilakukan survey langsung di lapangan
dengan wawancara dan kuisioner kepada para pengguna (consumer) yang
berkompeten di bidang penjualan roti keliling seperti yang ditunjukkan pada
gambar 4-1
Gambar 4-1 Pemberian kuisioner pada para pekerja roti keliling
Berikut adalah data atau informasi kendala-kendala yang di peroleh :
Kendaraan yang digunakan sepeda roda 3
Dalam sehari hanya mampu 2 kali beroperasi karena menggunakan
tenaga manusia.
Saat hujan, alat bantu yang digunakan mantel dan payung, sebagian
dari mereka memilih berteduh
Kendaran yang digunakan sepeda motor
Saat hujan, alat bantu yang digunakan mantel sehingga menjadikan
pengoperasian lebih lamban
Bahan boks yang digunakan mudah terkena korosi
4.1.2 Pembuatan Kriteria Desain
Data yang diperoleh dari hasil survey kemudian didiskusikan kepada dosen
pembimbing untuk membuat kriteria-kriteria desain yang menjadi acuan dalam
membuat prototipe kanopi untuk usaha roti keliling. Berikut adalah kriteria-
kriteria desain yang telah dibuat :
A. Kriteria konsep kanopi :
Must (perihal yang harus dipenuhi dari produk)
1) Kanopi mampu melindungi pengguna dari air hujan, panas dan debu
2) Stabil saat dikendarai hingga kecepatan 80 Km/jam
3) Kanopi memiliki spion yang mampu melihat ke belakang dengan baik
4) Stabil saat di standar samping
Want (perihal yang diinginkan pada produk)
1) Bentuknya menarik
2) Ringan
3) Pemberian kaca film
4) Ada merek produk dan warna menarik
5) Tambahan lampu sen
6) Pengeras suara
Don’t want (perihal yang sebaiknya tidak terdapat pada produk)
1) Spion terlalu besar
2) Lebar kanopi melebihi lebar kemudi motor
Must not (perihal yang tidak boleh terdapat pada produk)
1) Pada saat digunakan, kanopi merepotkan pengendara dalam hal
pengisian bensin, servis dan tambal ban
2) Kanopi merubah struktur kendaraan (kecuali memodifikasi tempat
duduk untuk satu pengendara saja)
3) Mudah patah / rusak dan sulit direparasi
4) Pandangan pengendara terhalang baik langsung atau lewat spion
5) Menjadikan motor tidak seimbang
B. Kriteria konsep boks :
Must (perihal yang harus dipenuhi dari produk)
1) Melindungi roti dari hujan dan debu
2) Mudah dibersihkan
3) Bentuk simetris sehingga memungkinkan lebih stabil saat digunakan
4) Mudah sewaktu mengambil roti
5) Bagian dalam dilengkapi penerangan
6) Memungkinkan pembeli memilih roti
7) Tetap kokoh saat standar di samping
8) Ada drainase (saluran air) bila kemasukan air
9) Melebihi daya angkut motor (asumsi daya angkut total = 130 Kg (2
0rang))
o Beban pengguna + canopi ¿ 80 Kg
o Beban roti adalah ¿ 30 Kg (dari hasil kuisioner)
Want (perihal yang diinginkan pada produk)
1) Mudah dilepas
2) Bentuk menarik
3) Ringan
4) Bagian luar menyesuaikan bentuk kanopi
5) Terdapat logo/merk produk
6) Papan daftar roti
7) Laci/ kotak penyimpanan uang dan plastik
Don’t want (perihal yang sebaiknya tidak terdapat pada produk)
1) Lebar boks tidak melebihi lebar kemudi motor
2) Ada ventilasi yang memungkinkan debu masuk
Must not (perihal yang tidak boleh terdapat pada produk)
1) Bagian dalam boks berkarat
2) Menjadikan motor tidak seimbang
4.1.3 Pembuatan Sketsa Desain
Pembuatan sketsa desain dilakukan dengan menggunakan gambar tangan,
semakin banyak sketsa desain yang dibuat maka akan semakin banyak pilihan
dalam menentukan desain yang terbaik. Dalam pembuatan sketsa gambar
prototipe kanopi untuk usaha roti keliling didapatkan 4 sketsa desain seperti yang
ditunjukkan pada gambar 4-2
Gambar 4-2 Sketsa desain
4.1.4 Pemilihan Sketsa Gambar Boks
Pemilihan sketsa desain seperti pada gambar 4-2 menggunakan matriks
keputusan dasar. Pada prinsipnya metode ini memberikan cara untuk menilai
(dengan memberi bobot angka) pada setiap kriteria-kriteria yang memenuhi
keinginan pengguna. Tabel 4-1 menunjukan matrik untuk pengambilan keputusan
dari sketsa desain yang telah dibuat.
Tabel 4-1 Matrik pengambilan keputusan
No Kriteria boksBobot Desain Boks
( 1 - 5 ) 1 2 3 4
1 Melindungi roti dari debu dan hujan 5 A + + +
2 Memudahkan pembeli untuk memilih 5 + + +
3 Mudah dibersihkan 4 C + + -
4 Lebar boks tidak melebihi kemudi motor 3 - + -
5 Panjang boks tidak melebihi panjang motor 3 U + - +
6 Mudah dilepas 3 + - -
7 Terdapat bagasi penyimpanan cadangan roti 3 A + + +
8 Ringan 2 - - -
N
Total ( 6 5 4
Total ( - ) 2 3 4
Total bobot 23 20 16Keterangan : + = memenuhi
- = kurang memenuhi
Berdasarkan bobot nilai tertinggi dari matrik acuan di atas dipilih gambar
sketsa no 2
4.2 Pembuatan Gambar 3D Menggunakan Software Autodesk Inventor
2008
Setelah didapat hasil pemilihan sketsa gambar tangan, kemudian dibuat
bentuk gambar 3D dan dilakukan analisis menggunakan software Autodesk
Inventor 2008.
4.1.5.1 Gambar 3D Prototipe Kanopi
Konsep kanopi yang digunakan adalah kanopi untuk satu pengendara,
karena bagian belakang motor difungsikan sebagai tempat boks. Bentuk kanopi
tersebut dapat ditunjukkan pada gambar 4-3
Gambar 4-3 Gambar 3D desain kanopi
4.1.5.2 Gambar 3D Prototipe Dudukan Depan
Dudukan depan kanopi diambil dari lubang baut tempat dudukan plat
nomer depan dengan ditambah penguat. Pemanfaatan dudukan plat nomer depan
ini dilakukan agar dalam pemasangan kanopi nantinya tidak merubah / merusak
bentuk motor itu sendiri. Gambar 4-4 menunjukkan lubang tempat baut pada
dudukan plat nomor, sedangkan desain 3D untuk dudukan depan kanopi dapat
ditunjukkan pada gambar 4-5
Gambar 4-4 Lubang tempat dudukan pada sepeda motor
Lubang baut utama
Lubang bautuntuk penguat
Gambar 4-5 Gambar 3D prototipe dudukan depan
4.1.5.3 Gambar 3D Dudukan Belakang
Dudukan belakang terdiri dari 2 bagian, yang mana terdiri dari dudukan
kanopi dan dudukan untuk boks. Kedua dudukan ini dibuat terpisah karena agar
lebih mudah dalam proses perakitan / pemasangan. Oleh karena bentuk kanopi
yang digunakan adalah separuh maka dudukan belakang kanopi mengambil
pada lubang baut yang terdapat dirangka motor yang berada dibawah jok,
sedangkan untuk dudukan boks diambil dari tempat dudukan begel. Kemudian
di assembly menjadi satu kesatuan sebagai dudukan belakang. Gambar 4-6
menunjukkan lubang baut untuk dudukan belakang, sedangkan untuk dudukan
belakang ditunjukkan pada gambar 4-7
Gambar 4-6 Lubang tempat baut untuk dudukan belakang
Lubang baut dudukan kanopi belakang
( a ) ( b ) ( c )
Gambar 4-7 (a) dudukan belakang kanopi, (b) dudukan boks, (c) assembly
dudukan kanopi dan dudukan boks
4.1.5.4 Gambar 3D Boks Belakang
Boks belakang dirancang sesuai kebutuhan sebagai tempat penyimpanan
produk roti serta dapat berfungsi sebagai display. Oleh karena boks utama dapat
difungsikan sebagai display, maka pada sisi boks dibuat agar memungkinkan
pembeli untuk dapat melihat dan memilih produk. Untuk boks penyimpanan
cadangan dibuat terpisah dengan boks utama, ini bertujuan agar dalam
pemasangan boks ke motor menjadi lebih mudah untuk dilakukan oleh 1 orang.
Gambar 4-8 menunjukkan desain 3D boks
( a ) boks utama ( b ) boks samping ( c ) assembly boks
Gambar 4-8 Desain 3D boks
4.1.5.5 Analisis Desain
Langkah selanjutnya adalah melakukan analisis terhadap desain. Analisis
menggunakan bantuan software ANSYS yang tersedia di dalam software
Autodesk Inventor 2008.
1) Analisis dudukan depan
Untuk dudukan depan pembebanan dibagi menjadi empat tempat, diatas
lubang baut yang menghubungkan kanopi dengan dudukan. Besar gaya ini
diperoleh dari besarnya berat kanopi pada bagian depan. Gambar 4-9
menunjukkan hasil penimbangan bagian depan kanopi
Gambar 4-9 Hasil penimbangan bagian depan kanopi
Dari hasil penimbangan didapat besarnya beban untuk dudukan depan
kanopi sebesar 4.7 kgf ¿ 5 kgf, kemudian dikonversikan menjadi gaya berat
dengan perhitungan :
W = 5 kgf
= 5 kg x 9,8 m/s2
= 49 N
Oleh karena pada dudukan depan terdapat empat lubang baut untuk kanopi
maka untuk asumsi beban dibagi empat titik pembebanan sehingga didapat
W1 + W2 + W3 + W4 = 49 N
W1 = W2 = W3 = W4 = 12,25 N
Jadi untuk setiap pembebanan diberi gaya berat sebesar 12,25 N. Gambar 4-10 menunjukkan analisis struktur dudukan depan
(a) Equivalent stress (b) Maximum principal stress
(c) Deformation (d) Safety factor
Gambar 4-10 Gambar analisis struktur dudukan depan
2) Analisis dudukan belakang kanopi
Pada dudukan kanopi belakang terdapat dua macam pembebanan, yaitu
pembebanan dari kanopi dan pembebanan dari boks. Untuk pembebanan dari
kanopi sebesar 4,45 kgf ¿ 5 kgf, sedang untuk beban dari boks sebesar 15 kgf
yang diperoleh dari pembagian beban boks sebesar 30 kgf yang dibagi dua,
karena untuk dudukan boks bertumpu pada dua bagian yaitu pada dudukan
belakang kanopi dan pada tempat dudukan begel sepeda motor. Gambar 4-11
menunjukkan hasil penimbangan bagian belakang kanopi
Gambar 4-11 Hasil penimbangan bagian belakang kanopi
Besarnya gaya berat yang berasal dari kanopi adalah :
W = 5 kgf
= 5 kg x 9,8 m/s2
= 49 N
Untuk pembebanan dari kanopi dibagi menjadi lima titik, ini dilakukan
agar beban yang diterima akan lebih merata pada bidang tumpuan. Jadi pada
setiap titiknya memperolah gaya berat sebesar 9.8 N
Besarnya gaya berat yang berasal dari boks adalah :
W = 15 kgf
= 15 kg x 9,8 m/s2
= 147 N
Oleh karena untuk gaya berat yang berasal dari boks terdapat dua titik
pembebanan pada dudukan belakang kanopi maka pada setiap titiknya
memperoleh gaya berat sebesar 73.5 N.
Gambar 4-12 menunjukkan distribusi gaya berat yang diterima sedangkan
analisis dudukan belakang kanopi ditunjukkan pada gambar 4-13
Gambar 4-12 Distribusi gaya pada dudukan belakang
Gaya dari kanopi
Gaya dari dudukan
(a)Equivalent stress (b) Maximum principal stress
(c)Deformation (d)Safety factor
Gambar 4-13 Analisis struktur dudukan belakang
3) Analisis rangka boks utama
Dari data yang didapat dari kuisioner, beban yang dikenakan sebesar 30
kgf. Untuk bos utama sebesar 20 kgf dan untuk kedua boks cadangan masing-
masing 5 kgf. Karena boks utama berfungsi sebagai casing, sehingga untuk
pembebanan dikenakan pada rangka boks.Pada boks terdapat 2 sekat sebagai
display, jadi untuk setiap sudut sekat akan tertumpu pada 4 titik di rangka seperti
terlihat pada gambar 4-14.
Gambar 4-14 Titik beban pada rangka
Besarnya gaya berat total pada rangka boks utama ( W ) adalah :
W = 20 kgf
= 20 kg x 9,8 m/s2
= 196 N
Karena pada rangka boks utama terdapat 8 titik pembebanan maka untuk
gaya berat yang terjadi dibagi menjadi 8, dengan berat masing-masing sebesar
W tiap titik = W total / 8
= 196 N / 8
= 24,5 N
Jadi untuk setiap titik sebesar 24,5 N. Gambar 4-15 menunjukkan hasil
analisis rangka boks utama.
(a)Equivalent stress (b) Maximum principal stress
Titik pembebanan rangka
(c)Deformation (d)Safety factor
Gambar 4-15 Analisis struktur rangka boks utama
4) Analisis boks utama
Besarnya pembebanan pada boks utama terletak pada dasar boks, ini
karena dasar boks yang berfungsi sebagai tumpuan oleh rangka boks.Besarnya
beban total pada dasar boks adalah 20 kgf.
Besarnya gaya berat total pada boks utama ( W ) adalah :
W = 20 kgf
= 20 kg x 9,8 m/s2
= 196 N
Gambar 4-16 menunjukkan distribusi pembebanan, sedangkan hasil analisis boks
utama ditunjukkan pada gambar 4-17.
Gambar 4-16 Distribusi gaya pada boks utama
Titik pembebanan boks
(a)Equivalent stress (b) Maximum principal stress
(c)Deformation (d)Safety factor
Gambar 4-17 Analisis struktur boks utama
5) Analisis dudukan boks
Dari data yang didapat dari kuisioner, beban yang dikenakan sebesar 30
kgf. Untuk bos utama sebesar 20 kgf dan untuk kedua boks cadangan masing-
masing 5 kgf.
Besarnya gaya berat pada dudukan boks utama ( W1 ) adalah :
W1 = 20 kgf
= 20 kg x 9,8 m/s2
= 196 N
Besarnya gaya berat pada kedua dudukan boks cadangan ( W2 dan W3 ) adalah
W2 = W3 = 5 kgf
= 5 kg x 9,8 m/s2
= 49 N
Agar didapat pembebanan yang lebih merata maka untuk gaya berat pada
dudukan boks utama dibagi dalam 20 titik yang masing-masing titik sebesar
9.8 N. Sedangkan untuk dudukan boks cadangan dibagi dalam lima titik yang
masing-masing titik 9.8 N. Gambar 4-18 menunjukkan distribusi pembebanan
pada dudukan boks belakang, sedangkan analisis dudukan boks belakang
ditunjukkan pada gambar 4-19.
Gambar 4-18 Distribusi gaya pada dudukan boks
(a)Equivalent stress (b) Maximum principal stress
(c)Deformation (d)Safety factor
Gambar 4-19 Analisis struktur dudukan boks
4.2 Proses Pembuatan Prototipe
Dalam tugas akhir ini proses pembuatan prototipe dilakukan pada kanopi
dan dudukan sedangkan untuk boks hanya sampai pada analisis gambar 3D.
4.2.1 Proses Pembuatan Prototipe Kanopi
Dalam proses pembuatan prototipe kanopi menggunakan komposit dari
fiberglass dibagi menjadi beberapa tahapan proses, yaitu :
1) Pembuatan master molding.
2) Membuat cetakan kanopi.
3) Pencetakan produk kanopi.
4) Finishing.
4.2.1.1 Pembuatan Master Molding
Dalam proses pembuatan master molding memakan waktu paling lama di
antara proses-proses lainnya, kesulitannya yaitu harus membuat prototipe
kanopi dari sketsa gambar menjadi bentuk sebenarnya yang kemudian dijadikan
sebagai master molding. Langkah selanjutnya membuat komposit yang dicetak
dari kanopi yang sebelumnya telah ada. Produk ini digunakan sebagai dudukan
membentuk jaring alumunium untuk pembentukan awal master kanopi. Setelah
pemasangan jaring aluminium sebagai rangka dasar pembentuknya dan dilapisi
dengan komposit, langkah selanjutnya adalah penghalusan permukaan dan
penyempurnaan bentuk menggunakan dempul plastik. Setelah bentuk dirasa
sesuai dengan rencana maka selanjutnya diberikan pelapisan epoksi, ini
dilakukan agar permukaan master tidak mudah rusak saat proses pembuatan
cetakan. Langkah terakhir adalah bagian kaki-kaki dan ujung bagian depan
master molding diperkuat dengan penyangga kayu untuk mempertahankan
bentuk dimensinya. Urutan proses tersebut dapat dilihat pada gambar 4-20.
( a )Produk kanopi yang sebelumnya ( b )Pemasangan jaring alumunium
( c )Penyempurnaan dengan dempul ( d )Pelapisan epoksi dan pemberian jig
Gambar 4-20 Proses pembuatan master molding
4.2.1.2 Pembuatan Cetakan / Molding
Setelah proses pembuatan master kanopi selesai, maka dilanjutkan proses
pembuatan cetakan. Proses ini memakan waktu tidak begitu lama, karena
prosesnya terbilang mudah. Pada awalnya adonan bahan komposit tanpa serat
dituangkan pada permukaan luar master molding secara merata menggunakan
kuas, selanjutnya pemberian lapisan komposit dengan serat fiberglass diletakkan
secara bergantian diatasnya dan dilapisi kembali dengan adonan yang sama
hingga menutupi seluruh bagian master molding. Pemberian lapisan serat
dilakukan 2-3 kali agar cetakan lebih kuat. Langkah berikutnya adalah
pemberian penguat dengan melekatkan batang besi silinder pada bagian luar
cetakan yang berfungsi sebagai rangka penguat cetakan dan dilapisi dengan
adonan bahan matrik dan serat fiberglass sebagai perekat. Langkah terakhir
adalah dengan pemberian jig pada cetakan, ini dilakukan agar dimensi cetakan
tidak berubah dan lebih kuat untuk mencetak produk berkali-kali. Urutan proses
tersebut dapat dilihat pada gambar 4-21.
( a )Hasil pelapisan pada master ( b )Pemasangan besi pada cetakan
( c )Pelepasan cetakan dari master ( d )Hasil Cetakan yang telah diberi jig
Gambar 4-21 Proses pembuatan cetakan
4.2.1.3 Proses Mencetak Produk
Persiapannya antara lain persiapan bahan, takaran campuran adonan
matrik dan banyaknya adonan matrik yang harus dibuat. Sebelum melakukan
pencetakan bagian cetakan/molding harus dilapisi wax yang merata terlebih
dahulu dan tunggu hingga kering. Lapisan ini berfungsi agar lebih mudah saat
melepas produk dari cetakan. Pada pembuatan produk, langkah pertama adalah
dengan pemberian lapisan gealcoat yang dapat dicampur dengan pewarna.
Lapisan gealcoat diberikan dengan di spray,ini dilakukan agar tidak terjadi
gelembung pada permukaan produk yang dapat mengakibatkan cacat lubang
pada permukaan. Langkah selanjutnya pemberian lapisan matrik tanpa serat dan
dilanjutkan dengan pemberian lapisan matrik dan serat sebanyak 2 kali. Gambar
4-22 menunjukkan urutan langkah pengerjaan.
( a )Pemberian lapisan wax ( b )Pemberian lapisan gealcoat
( c )Pemberian lapisan matrik dan serat ( d )Produk
4.2.1.4 Finishing
Karena proses pembuatan kanopi menggunakan metode hand lay up maka
salah satu kelemahannya adalah hasil dari cetakan masih banyak terdapat
kekurangan sehingga sebelum proses pengecatan perlu beberapa langkah
perbaikan. Dimulai dari merapikan bentuk, yaitu dengan cara memotong bagian
sisi sisa dari hasil cetakan menggunakan gerinda tangan agar hasil cetakan
sesuai dengan garis lekukan yang sesuai dengan dimensi cetakan. Proses ini
dapat dilihat pada gambar 4-23
Gambar 4-23 Pemotongan sisa hasil cetakan
Proses terakhir adalah pemberian lapisan dasar berupa epoksi dan
dilanjutkan dengan pemberian cat. Agar lapisan cat dapat terlihat lebih
mengkilap dan terlindung dari goresan maka perlu ditambahkan lapisan cat
clear. Gambar 4-24 memperlihatkan produk hasil pelapisan epoksi dan setelah
pengecatan.
Gambar 4-24 (a) produk hasil pelapisan epoksi, (b) produk hasil pelapisan cat
4.2.2 Proses Pembuatan Dudukan Kanopi
Dalam proses pembuatan dudukan kanopi dilakukan dalam 2 tahap
pengerjaan yaitu :
1) Pemotongan dan Perakitan material
2) Finishing.
4.2.2.1 Pemotongan dan Perakitan Material
Proses utama pembuatan dudukan ini adalah pengelasan, karena semua komponen
yang dipakai adalah besi yang akan disambungkan. Dari hasil pembuatan gambar
3D yang telah dianalisis maka langkah selanjutnya adalah pemotongan material
sesuai dengan dimensi dan dilanjutkan perakitan dengan cara pengelasan.
Langkah-langkah tersebut dapat terlihat pada gambar 4-25.
( a )Pemotongan material ( b )Penghalusan permukaan ukuran
( c )Pembuatan lubang mur baut ( d )Perakitan secara pengelasan
Gambar 4-25 Proses pembuatan dudukan
4.2.2.2 Finishing
Proses finishing pada dudukan dilakukan dengan pengecatan seluruh
bagian dudukan.
4.3 Perakitan
Tahap akhir dari pembuatan kanopi dan dudukan ini adalah perakitan. Setiap
bagian disambungkan menggunakan baut, langkah pertama adalah pemasangan
dudukan belakang, pemasangan dudukan depan dan yang terakhir adalah
pemasangan kanopi. Gambar 4-26 menunjukan hasil perakitan prototipe kanopi
dan dudukannya, sedangkan untuk hasil perakitan 3D kanopi untuk usaha roti
keliling ditunjukkan pada gambar 4-27.
Gambar 4-26 Hasil perakitan prototipe kanopi
Gambar 4-27 Hasil perakitan 3D kanopi boks
BAB V
ANALISA DAN PEMBAHASAN
Analisa dan pembahasan ditujukan untuk mengevaluasi prototipe kanopi
serta desain boks untuk usaha roti keliling berdasarkan konsep disain yang telah
dibuat sebelumnya. Pada bab V disini, dilakukan pembahasan mengenai
pembuatan prototipe kanopi menggunakan material komposit GFRP dengan
metoda Hand Lay-Up, analisa kegagalan yang terjadi pada saat proses pembuatan
berlangsung, analisa boks dan rangka boks serta keunggulan desain boks dengan
produk yang telah ada.
5.6 Evaluasi hasil
Pada evaluasi hasil disini membahas mengenai hasil prototipe kanopi serta
desain boks untuk usaha roti keliling berdasarkan konsep disain yang telah dibuat
sebelumnya
5.1.1 Evaluasi Prototipe Kanopi
Dalam evaluasi prototipe kanopi, selain berdasar konsep disain yang telah
dibuat sebelumnya juga dilakukan dengan test drive. Berikut adalah evaluasi
apakah prototipe bagasi berkanopi untuk sepeda motor ini sudah memenuhi
kritria-kriteria yang diinginkan, terutama kriteria yang harus dipenuhi (must) dan
kriteria yang tidak boleh ada (must not) pada prototipe kanopi ini, berikut adalah
hasil evaluasi dari dua kriteria utama tersebut.
1) Kanopi mampu melindungi pengguna dari panas dan hujan
Berdasarkan uji kelayakan jalan (test drive) di Pantai Depok Yogyakarta, di
siang hari pada saat terik sinar matahari berada tepat di atas kepala, kanopi dapat
melindungi tubuh pengendara secara keseluruhan. Saat hujan gerimis pengendara
sepeda motor dapat terlindungi dengan baik. Namun pada saat hujan deras,
beberapa bagian tubuh pengendara masih belum sepenuhnya terlindungi dari
guyuran air hujan.
2) Stabil saat dikendarai hingga kecepatan 80 km/jam, tidak menghalangi
pandangan pengendara baik langsung atau lewat spion dan tidak menjadikan
motor tidak seimbang
Dari ketiga kriteria diatas, prototipe kanopi mampu memenuhi. Berdasarkan
uji pemakaian kanopi di jalanan sekitar Yogyakarta beberapa kali, terbukti kanopi
tidak menghalangi pandangan pengendara serta tetap stabil saat dilakukan
pengujian jalan di jalanan lurus hingga mencapai 80 km /jam.
3) Kanopi tidak merubah struktur kendaraan (kecuali memodifikasi tempat
duduk untuk satu pengendara)
Hal ini dapat terpenuhi dengan mekanisme pemasangan kanopi yang
memanfaatkan lubang baut yang telah ada pada dudukan pelat nomer depan dan
dudukan tangki bensin serta pegangan (baggle) belakang sepeda motor sebagai
tempat dudukan boks yang telah didesain. Produk kanopi tanpa boks terlihat pada
gambar 5-1.
Gambar 5-1 Sepeda motor berkanopi tanpa boks.
4) Konsep ringan
Dengan menggunakan bahan fiberglass dan pembuatan yang menggunakan
cetakan serta lapisan yang tidak terlalu tebal dihasilkan produk yang ringan.
Konsep ringan ini dengan membandingkan berat kanopi yang sebelumnya telah
ada. Dari hasil penimbangan didapat berat kanopi 5,7 kg, oleh karena berat
kacanya adalah 3,2 maka berat kanopi yang telah dipasang kaca sebesar 9 kg.
5.1.2 Evaluasi Desain 3D Boks
Oleh karena boks hanya sampai pada desain 3D maka untuk evaluasi hanya
dilakukan berdasarkan apakah desain 3D boks sudah memenuhi kritria-kriteria
yang diinginkan, terutama kriteria yang harus dipenuhi (must) dan kriteria yang
tidak boleh ada (must not) pada prototipe kanopi ini, berikut adalah hasil evaluasi
dari dua kriteria utama tersebut.
1) Melindungi roti dari hujan dan debu
Desain boks dibuat tanpa ventilasi dan pada bagian pintu dipasang karet
sehingga diharapkan akan melindungi roti dari hujan dan debu.
2) Mudah dibersihkan
Dengan desain boks yang dibuat secara terpisah antara boks utama dan boks
cadangan, maka diperkirakan akan lebih mudah saat dibongkar/dilepas untuk
dibersihkan dan dicuci dibandingkan boks yang menyatu.
3) Memungkinkan pembeli memilih roti
Karena konsep boks dapat difungsikan sebagai display yang memungkinkan
pembeli untuk memilih roti, maka untuk kriteria ini diharapkan dapat terpenuhi
pada desain boks utama dengan adanya akrilik pada bagian kanan dan kiri desain
boks serta pintu boks yang juga terbuat dari akrilik. Sehingga pembeli dapat
memilih roti dari tiga posisi pandangan yang lebih leluasa. Gambar 5-2
menunjukkan gambar desain boks utama yang dapat berfungsi sebagai display
Gambar 5-2 Boks utama
4) Bentuk simetris sehingga memungkinkan lebih stabil saat digunakan
Dari hasil pembuatan gambar 3D, untuk desain boks utama dibuat simetris
sedangkan untuk boks cadangan dibuat sama antara boks sebelah kiri dan kanan.
Sehingga dalam bentuk assembly, boks dapat berbentuk simetri seperti terlihat
pada gambar 5-3.
Gambar 5-3 Assembly boks
5) Bagian dalam boks tidak mudah berkarat
Untuk kriteria ini dapat terpenuhi karena boks yang didesain menggunakan
bahan utama komposit GFRP sehingga menjadikannya aman dari korosi/berkarat.
Sedangkan rangka boks dari bahan Stainless Steel yang akan menjadikannya lebih
tahan terhadap korosi.
5.7 Pembahasan Proses Produksi
Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam proses pembuatan
menggunakan material komposit GFRP. Pertama, pencampuran resin dan katalis.
Penambahan katalis yang berlebihan akan mengakibatkan produk yang dihasilkan
menjadi getas meskipun waktu proses pengeringan menjadi lebih cepat dari waktu
pengeringan dengan takaran sebenarnya. Kedua, pemberian lapisan wax sebelum
lapisan pertama. Permukaan cetakan harus diolesi wax terlebih dahulu dan
digosok hingga benar-benar kering dan licin. Fungsinya agar produk dapat dengan
mudah dilepas dari cetakan sehingga tidak merusak cetakan. Ketiga, ketelitian
dalam memberikan adonan dan pemberian penekanan saat pengolesan ke serat.
Pengolesan resin dalam pengerjaan pembuatan kanopi ini membutuhkan ketelitian
agar pada saat proses penuangan adonan matrik kedalam cetakan dapat benar-
benar merata. Sedangkan penekanan adonan saat pengolesan ke serat bertujuan
agar tidak terjadi gelembung pada fiberglass, sebab gelembung akan
mengakibatkan kecacatan pada fiberglass dan mudah keropos.
Dalam pembuatan bentuk master molding dilakukan dengan menggunakan
jejaring aluminium dan kertas karton, kombinasi penggunaan kedua bahan ini
merupakan cara alternatif yang lebih mudah untuk membuat bentuk.
5.8 Penanganan Cacat Produk
Karena proses pembuatannya menggunakan metode hand lay-up maka
kemungkinan timbulnya kecacatan produk sering terjadi. Cacat terjadi akibat
beberapa kesalahan, antara lain :
1) Pencampuran adonan matrik.
2) Pencetakan.
Dari dua faktor di atas kesalahan yang paling sering terjadi adalah saat
pencetakan. Untuk menghasilkan produk yang baik, dibutuhkan ketelitian dan
kesabaran yang tinggi. Proses pencetakannya dilakukan sedikit demi sedikit
dengan diberikan penekanan agar tidak menimbulkan gelembung udara yang
terjebak di antara lapisan matrik. Adanya gelembung udara yang tertinggal setelah
kering, akan menjadi rongga udara yang dapat menyebabkan keropos dan patah
pada produk.
Ada dua cara yang dapat dilakukan untuk memperbaiki kecacatan, yaitu
pendempulan dan penyuntikan adonan resin dan katalis. Proses pendempulan
dilakukan apabila cacat hanya berupa lubang kecil. Sedangkan penyuntikan
adonan resin dan katalis, dilakukan apabila terjadi sisa rongga udara dan cacat
besar yang dapat membahayakan kekuatan kanopi. Kemudian pengamplasan
dilakukan untuk menghaluskan bekas tambalan. Gambar 5-4 dan gambar 5-5
adalah contoh penanganan cacat yang dilakukan.
Gambar 5-4 Pendempulan Gambar 5-5 Penyuntikan
5.9 Analisis Mekanik Rangka dan Dudukan
Karena boks difungsikan hanya sebagai casing, maka untuk analisis
kekuatan hanya dilakukan pada rangka boks utama dan dudukan untuk boks
secara keseluruhan. Dari analisis yang dilakukan menggunakan Software Autodesk
Inventor 2008 didapat gambar-gambar dengan warna yang berbeda, masing-
masing gambar menjelaskan analisa kekuatan bahan yang berbeda dengan
membandingkannya pada skala warna di samping gambar, seperti ditunjukkan
pada bab 4 gambar 4-15 dan gambar 4-17
5.4.1 Pembahasan Analisis Rangka Boks Utama
Dari hasil analisis tegangan rangka boks diperoleh data untuk material
Stainless Steel yaitu besarnya Tensile Yield Strength (tegangan luluh) adalah 250
Mpa. Sedangkan berat rangka yang didapat sebesar 3,2 kg. Beberapa hasil dari
analisa menggunakan Software Autodesk Inventor 2008 ini dapat ditunjukkan
pada tabel 5-1
Tabel 5-1 Hasil analisis rangka boks
Dari analisa didapat Maximal Principal Stress sebesar 0,889 Mpa dan
Equivalent stress sebesar 1.378 Mpa. Dari hasil tersebut dapat diketahui bahwa
kekuatan rangka boks masih sangat baik bila dibandingkan dengan besarnya
kemampuan tegangan luluh yang dimiliki Stainless Steel. Kemudian hasil diatas
juga diperhitungkan pada analisa deformasi yang fungsinya adalah mencari
deformasi maksimum rangka boks yang akan terjadi pada saat pembebanan. Nilai
tertinggi pada analisa deformasi adalah 0,05 mm, hasil ini apabila dibandingkan
dengan ukuran rangka boks yang cukup besar maka dapat dikatakan masih
dianggap sangat kecil dan tidak mempengaruhi bentuk rangka boks.
5.4.2 Analisis Tegangan Dudukan Boks
Dari hasil analisis tegangan dudukan boks diperoleh data untuk material
baja yaitu besarnya Tensile Yield Strength (tegangan luluh) adalah 207 Mpa dan
besarnya Tensile Ultimate Strength (tegangan patah) adalah 340 Mpa. Sedangkan
berat dudukan yang didapat sebesar 6,1 kg.
Sedangkan untuk hasil analisis desain dudukan boks pada pembebanan
sebesar 30 kgf, didapat Maximal Principal Stress sebesar 52,29 Mpa dan
Equivalent stress sebesar 51,86 Mpa, seperti ditunjukan pada tabel 5-2.
Tabel 5-2 Hasil analisis dudukan boks
Dari hasil diatas menunjukkan bahwa nilai tegangan maksimum yang
bekerja pada dudukan boks lebih kecil dibandingkan dengan nilai tegangan luluh
dan tegangan patah pada baja sebagai bahan baku dudukan, dari hasil tersebut
dudukan boks dapat dinyatakan aman atau tidak mudah berubah bentuk untuk
menahan beban sebesar 30 kgf.
Untuk nilai maksimum deformasi yang terjadi adalah 1.956 mm. Tetapi
dengan hasil tersebut deformasi yang terjadi pada dudukan dapat dikatakan tidak
mempengaruhi bentuk, karena dibandingkan dengan ukuran boks yang cukup
besar mengakibatkan hasil analisa deformasi ini masih dianggap sangat kecil
sehingga tidak mengubah bentuk.
Nilai minimum safety factor adalah sebesar 4,036. Nilai tersebut dianggap
sudah cukup untuk menahan beban kejut, karena nilai minimum safety factor
untuk beban kejut sekitar 4. Semakin besar nilai safety factor maka struktur
tersebut semakin aman untuk menahan beban, begitu sebaliknya.
5.10 Perkiraan Keunggulan Desain Dibandingkan Boks yang Sudah Ada
Desain boks ini memiliki beberapa hal yang diharapkan merupakan
kelebihan yang tidak dimiliki oleh produk boks yang telah ada dipasaran. Antara
lain yaitu:
1) Dilihat dari material yang digunakan yaitu fiberglass, desain boks ini
lebih tahan terhadap korosi. Adanya korosi/karat pada boks akan
berbahaya bila terkena produk roti.
2) Dari bagian boks yang terpisah antara boks utama dan boks cadangan,
menjadikan desain boks lebih mudah saat pembongkaran dan saat akan
dibersihkan atau dicuci. Seperti ditunjukkan pada gambar 5-6.
(a) Boks yang telah ada (b) Hasil desain boks
Gambar 5-6 Perbandingan desain boks dengan boks yang sudah ada
3) Dilihat dari konsep boks utama sebagai display, desain boks memiliki
keunggulan yaitu pembeli dapat melihat untuk memilih produk roti dari
3 posisi arah pandangan sehingga produk roti dapat terlihat lebih leluasa.
4) Desain boks dirancang dengan ukuran dimensi yang tidak terlalu lebar,
sehingga tidak menyulitkan pengendara dan tidak membahayakan
pengguna jalan lain saat digunakan dijalan umum.
5) Boks juga didesain dengan membagi beban dalam dua sisi agar
keseimbangan motor masih tetap baik. Hal ini sangat diperhitungkan
agar pengendara tidak mengalami kesulitan saat membelok. Desain boks
ini dapat dilihat pada gambar 5-3.
BAB VI
PENUTUP
Bab ini menjelaskan beberapa kesimpulan sesuai dengan uraian yang telah
dipaparkan pada bab-bab sebelumnya, serta saran-saran bagi pengembangan
perancangan dan pembuatan kanopi selanjutnya.
6.1 Kesimpulan
Prototipe kanopi yang telah dibuat dapat memenuhi kriteria konsep
perancangan yaitu mampu melindungi pengendara dari hujan dan panas. Akan
tetapi dari hasil uji jalan, prototipe kanopi masih memiliki kelemahan yaitu ketika
hujan deras, kanopi belum mampu melindungi lengan dan kaki pengendara dari
guyuran air hujan. Sedangkan desain boks yang dirancang tanpa ventilasi dan
pada pintu boks dipasang karet. Kedua hal tersebut diharapkan mampu
menjadikan boks sesuai dengan tujuan perancangannya yaitu mampu melindungi
roti dari hujan dan debu.
Untuk mengetahui kekuatan rangka dan dudukan boks maka dilakukan
analisis menggunakan program ANSYS yang ada pada software autodesk inventor
2008. Dari hasil analisis yang dilakukan diketahui bahwa besarnya nilai principal
stress dan equivalent stress masih dibawah besarnya nilai Tensile Yield Strength
(tegangan luluh) dan Tensile Ultimate Strength (tegangan patah), sehingga
diperkirakan rangka dan dudukan boks mampu menahan beban yang ditentukan.
6.2 Saran
1) Proses pencampuran bahan yang berupa resin, calcium carbonat (talk) dapat
dilakukan dengan skala besar. Akan tetapi untuk pencampuran katalis
hendaknya dilakukan secara bertahap yaitu pada adonan resin dan talk yang
sesuai kebutuhan agar bahan tidak terbuang percuma. Karena fungsi katalis
dalam proses ini adalah untuk mempercepat pengeringan.
2) Untuk mendapatkan data yang lebih tepat dalam pengujian boks maka untuk
perancangan berikutnya perlu dibuat produk boks.
3) Meskipun dengan pengujian test drive pemakaian kanopi dianggap layak,
namun perlu dilakukan penelitian mengenai aerodinamika (drag force) agar
dapat dijadikan dasar yang lebih tepat dalam uji kelayakan dan keamanan
produk.
DAFTAR PUSTAKA
Budinski, K.G., dan Budinski, M.K., 1999, “Engineering Materials Properties
and Selection”, Prentice Hall , New Jersey.
Choo, Danny. “Delivery Express Service”. http://www.kevinboone.com, 29
Februari 2008.
David G. Ullman, 2002, “The Mechanical Design Process”, Oregon State
University, McGraw-Hill, Inc, Singapore.
George.E. Dieter., 1991, “Engineering Design”, university of Maryland,
McGraw-Hill, Inc, Singapore
Ginting, M., dan Hendra, S., 2002, “Pengendalian Bahan Komposit”, USU
Digital Library.
Hakim, Azki., ”Teknologi Material Komposit”., http:/, www.forumsains.com, 06
Juni 2007.
Joseph Edward Shigley dan Larry D. Mitchell, 1999, “Perencanaan teknik mesin
edisi keempat”, Erlangga, Jakarta.
Judawisastra, Hermawan. “Komposit, Material yang Menjanjikan”.
http://www.composite centre.com,15 Februari 2007.
Kevin, N.Otto & Kristin L.Wood, 1995, “Product Design”, Massachusetts
Institute Of Technology, University Of Texas at Austin, Prentice Hall,
New Jersey.
Liddell, Henry George and Scott, Robert. “ A Greek-English Lexicon ” . Perseus .
http:// www.wikipedia.com, 14 Februari 2008.
Roylance, D. 1996. Mechanics of Materials. New York: John Wiley & Sons, Inc.
Schwartz, 1984. ‘Composite Materials Handbook’, McGraw-Hill Book Company,
New York, USA.
Shallman, R.E., dan Bishop, R.J., 2000, ”Metalurgi fisik modern dan rekayasa
material edisi keenam”,Erlangga, Jakarta.
Surdia, T., dan Saito, S., 1999, ”Pengetahuan Bahan Teknik”, Pradnya Paramita,
Jakarta.
Titherington, D., dan Rimmer, J.G., 1984, “Mekanika Terapan edisi kedua”,
Erlangga, Jakarta.
--.“Angka Penjualan Motor Pertahun Sangat Tinggi dan Cenderung Meningkat”
http://www.gwguyur.com, 15 Januari 2008.
--.“Komposit”. http://www.wordpress.com, 11 Maret 2008.
--.“Manufacturing Processes”, http://www.ale.nl/ale/data/images/Spray%20Lay-
up.jpeg, 30 Maret 2008.
--.“Open Mold Technologies”,http://www.coremt.com/.../cap_openmolding1.jpg,
30 Maret 2008.
--.“Pemahaman Dasar Tentang Bahan Baku Pembuat Fiberglass”.
http://www.endofiberglass.com, 30 Mei 2008.
LAMPIRAN
Analysis of new dudukan boks.iptAuthor:
Geometry and Mesh
TABLE 1new dudukan boks.ipt Statistics
Bounding Box Dimensions532,8 mm 403,0 mm 994,0 mm
Part Mass 6,124 kg
Part Volume 7,801e+005 mm³
Material Data
TABLE 2Steel
Young's Modulus 2,1e+005 MPa
Poisson's Ratio 0,3
Mass Density 7,85e-006 kg/mm³
Tensile Yield Strength 207,0 MPa
Tensile Ultimate Strength 345,0 MPa
Loads and Constraints
Results
TABLE 3Load and Constraint Definitions
Name Type Magnitude
Force 1 Surface Force 9,8 N
Force 2 Surface Force 9,8 N
Force 3 Surface Force 9,8 N
Force 4 Surface Force 9,8 N
Force 5 Surface Force 9,8 N
Force 6 Surface Force 9,8 N
Force 7 Surface Force 9,8 N
Force 10 Surface Force 9,8 N
Force 13 Surface Force 9,8 N
Force 14 Surface Force 9,8 N
Force 15 Surface Force 9,8 N
Force 16 Surface Force 9,8 N
Force 17 Surface Force 9,8 N
Force 18 Surface Force 9,8 N
Force 19 Surface Force 9,8 N
Force 20 Surface Force 9,8 N
Force 21 Surface Force 9,8 N
Force 22 Surface Force 9,8 N
Force 23 Surface Force 9,8 N
Force 24 Surface Force 9,8 N
Force 26 Surface Force 9,8 N
Force 27 Surface Force 9,8 N
Force 28 Surface Force 9,8 N
Force 29 Surface Force 9,8 N
Force 31 Surface Force 9,8 N
Force 32 Surface Force 9,8 N
Force 33 Surface Force 9,8 N
Force 34 Surface Force 9,8 N
Force 30 Surface Force 9,8 N
Force 35 Surface Force 9,8 N
TABLE 4Constraint Reactions
Name Force
Fixed Constraint 1 294,0 N
TABLE 5Structural Results
Name Minimum Maximum
Equivalent Stress 2,539e-009 MPa 51,29 MPa
Maximum Principal Stress -10,41 MPa 52,86 MPa
Deformation 0,0 mm 1,956 mm
Safety Factor 4,036 N/A
Figures
Analysis of rangka box.iptAuthor:
Geometry and Mesh
TABLE 1rangka box.ipt Statistics
Bounding Box Dimensions590,0 mm 840,0 mm 490,0 mm
Part Mass 3,234 kg
Part Volume 4,002e+005 mm³
Material Data
TABLE 2Stainless Steel
Young's Modulus 1,93e+005 MPa
Poisson's Ratio 0,3
Mass Density 8,08e-006 kg/mm³
Tensile Yield Strength 250,0 MPa
Tensile Ultimate Strength 0,0 MPa
Results
TABLE 5Structural Results
Name Minimum Maximum
Equivalent Stress 7,169e-026 MPa 1,378 MPa
TABLE 5Structural Results
Name Minimum Maximum
Maximum Principal Stress -0,3294 MPa 0,8881 MPa
Deformation 0,0 mm 5,1e-002 mm
Safety Factor 15,0 N/A
Figures
Gambar 2D Kanopi
Gambar 2D dudukan depan kanopi
Gambar 2D dudukan belakang kanopi
Gambar 2D boks utama
Gambar 2D dudukan boks