PEMILIHAN BAHAN DAN PROSESPEMILIHAN BAHAN UNTUK JORAN PANCING

oleh :KELOMPOK 1

Nugrah SuryantoRamli Ali Syafrudin

Supriadi

JURUSAN TEKNIK MESIN PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN S1

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS RIAU2015

1.1 Latar Belakang

Jora

n pa

tah

Beban terlalu besar

Potensi peraira

n Indones

ia

1.2 Tujuan

Memilih proses manufaktur untuk joran pancing

Memilih material yang tepat untuk joran pancing sesuai dengan pembebanan maksimum pada kondisi kerja

1.3 Manfaat

Mampu memilih material sesuai dengan langkah-langkah yang tepat untuk Joran pancing

Mengetahui jenis proses manufaktur yang tepat sesuai dengan kondisi kerja alat

1.4 Batasan Masalah

Proses Pemilihan bahan untuk Joran pancing

Proses manufaktur untuk pembuatan Joran pancing

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

2.1 Bagian-bagian Alat Pancing

Rool

Joran /fishing rodSenar

KailUmpan

DEFINISI ALAT TANGKAP

Alat tangkap biasa disebut fishing gear, yaitu peralatan yang secara langsung digunakan dalam operasi penangkapan ikan.

Joran pada pancing

merupakan bahasan utamaBerfungsi sebagai

dudukan reel, bertumpunya senar.

Mempengaruhi dapat atau tidaknya target

Sangat lentur lifting powernya sangat rendah, tekanan dari ikan lebih diserap oleh joran dari pada oleh kenur karenana sifat kelenturannya. Joran dengan bahan dasar fiberglass biasanya mempunyai sifat slow action.

Joran untuk memancing di danau, kolam, atau sungai yang beku dengan cara membuat lubang di air. relatif pendek, sekitar 80-100cm saja dan menggunakan spinning reel.

Joran ini dirancang hingga dapat melempar umpan khusus berbentuk Flies yang relatif ringan dalam jarak yang jauh. Blank panjang dan kecil diameternya dengan kelenturan yang tinggi, reel seat dirancang khusus untuk fly fishing reel.

Trolling Rod Joran khusus untuk memancing dengan cara Trolling, iaitu memancing dengan menyeret umpan buatan atau umpan semulajadi memakai kapal yang berjalan dalam kecepatan tertentu.

Baitcasting Rod adalah joran dengan Overhead Reel, biasanya digunakan untuk casting umpan di lokasi-lokasi yang sulit terjangkau dengan ketepatan yang tinggi.

Spinning Rod biasa digunakan untuk casting umpan jarak jauh dengan mengorbankan sedikit ketetapatan lemparan.

Popping Rod adalah joran untuk memancing dengan teknik Popping. Joran ini mempunyai rentang panjang blank mulai dari 7 kaki hingga 8.6 feet, bahan yang digunakan carbon composite,metal alloy dan silikon carbida

Slow Action

Surf Casting Rod

Fly Fishing Rod

Trolling Rod

Baitcasting Rod

Spinning Rod

Popping Rod

............Jenis-jenis Joran

Pembahasan Khusus

Joran Type Popping

Merupakan jenis joran pancing untuk teknik popping. Panjang

berkisar 2.1-3.6 meter. Digunakan untuk memancing ikan besar

seperti Yellow fin tuna dan Giant trevelly.

KONDISI KERJA

Joran mengalami beban lentur dari pembenan terpusat akibat tarikan ikan. Batang akan mengalami kegagalan apabila beban menyebabkan defleksi melebihi batas maksimum kekuatan bahan.

MASALAH PADA PANCING

Kegagalan kail / patah

Kegagalan batang / joran akibat beban yang melebihi kapasitas bahan pembuatnya

Senar putus akibat tegangan melebihi tegangan yield yang diizinkan

BAHAN UNTUK MEMBUAT JORAN PANCING

Bahan membuat joran pancing antarea lain :

FiberglassCarbon Fiber

AL alloyMG alloy

GFRPB4C

AL2O3SiC

HARGA JORAN PANCING

Harga JORAN POPPING Berdasarkan merk 1. Maguro GT Revo dengan harga Rp

1.499.0002. Maguro Adrenaline dengan harga Rp

1.510.0003. Maguro Thresher dengan harga Rp

1.610.0004. Maguro Thunnus XT dengan harga Rp

1.932.0005. Shimano Orca Plugger dengan harga Rp

2.970.0006. Maguro Napoleon dengan harga Rp

3.151.0007. Maguro Napoleon II dengan harga Rp

3.164.0008. Shimano Speedmaster Kaibutsu dengan

harga Rp 3.246.000

𝐼=𝐼𝑑1+𝐼𝑑2

2

𝐼= 𝜋 𝑑4

64

𝐼=

𝜋 𝑑14

64+𝜋 𝑑2

4

642

¿

Momen Inersia rata-rata silinder

pejal dengan anuniform diameter

𝑑1

r1r2

rave

Flδ

𝛿=𝐹 𝑙3

𝐶 .𝐸 . 𝐼

Rumus-rumus Yang Akan Digunakan

Defleksi dengan pembebanan

diujung batang silinder

Start

KONDISI KERJA:1. Jenis pembebanan2. Beban maksimum

3. Dimensi desain

FunctionConstrainObjecktif

Free variable

ANALISAMaterial indeks

Pemilihan bahan dengan Bubble

Chart

Material terseleksi

Matriks Keputusan

Data pendukung karakteristik

material terseleksi

Material terpilih

RinganKuat

Murah

EndA

A

Ya

TidakMetodologi Pemilihan Bahan/ Material

Start

MATERIAL TERPILIH

FunctionConstrainObjecktif

Free variable

Proses Man ufakturberdasarkan

Jenis materialBentukMassa

KetebalanJumlah Produksi

End

Proses terpilih

Metodologi Pemilihan Proses Manufaktur

MATERIAL SELECTION

Function Joran Pancing

Constrain - Beban (F) = 50 Kg- Panjang (L) = 2100 mm

Objective Minimise mass dan Stiffness

Free Variable Choice of Material Luas Penampang

MATERIAL SELECTION

Massa : (P.1)Luas penampang :

(P.2)

(P.3)

S =

S = (P.4)𝑑1

I =

m = ρ.A.L

A=

m = ρ. .L

(P.5)

Subsitusi persamaan (P.5) dan (P.4) :

S =

128.S. = C.E.

=

) = (P.6)

m = ρ.A.L Subsitusi persamaan (P.6) ke persamaan (P.3) :

m = ρ. .L

m = ρ. .L

m = ρ.

m = )

𝐸ρMATERIAL INDEKS

𝑀=𝐸𝜌

Density (kg/m^3)100 1000 10000

Youn

g's m

odulu

s (GP

a)

0.001

0.01

0.1

1

10

100

1000

Foams

Natural materials

Natural materials

Metals and alloys

Technical ceramics

Non-technical ceramics

Composites

Chart Density versus Modulus Young

Density (kg/m^3)100 1000 10000

Youn

g's m

odulu

s (GP

a)

100

200

500

CFRP, epoxy matrix (isotropic)

Technical ceramics

Metals and alloys

Silicon

Boron carbide

Composites

Glass ceramic

Chart Density versus Modulus Young

Limits (E>=80GPa)

𝑀=𝐸𝜌

Hasil Eliminasi Chart Modulus Elastisitas, E (Gpa) Versus Densitas, Ρ (Mg/M3)

Minimum mass

CFRPGlass

B4C Silicon

𝐶=𝐶𝑚 .𝑚¿ M =

Slope chart Density*Cos

t versus Young’s Modulus

Density (kg/m^3)* Price(USD/kg)100 1000 10000 100000

Youn

g's m

odulu

s (GP

a)

0.001

0.01

0.1

1

10

100

1000

CFRP, epoxy matrix (isotropic)SiliconTechnical ceramicsMetals and alloys

CompositesGlasses Metals and alloys

Chart Density,Price versus Modulus Young 𝑀=

𝐸𝜌 .𝐶𝑚

Density (kg/m^3)* Price(USD/kg)100 1000 10000 100000

Youn

g's m

odulu

s (GP

a)

100

200

500

CFRP, epoxy matrix (isotropic)Silicon

Technical ceramics

Metals and alloys

CompositesGlasses

Metals and alloys

Chart Density,Price versus Modulus Young

Limits (E>=80GPa) 𝑀=𝐸

𝜌 .𝐶𝑚

Hasil eliminasi grafik Modulus Elastisitas, E (Gpa) versus Relative Cost per unit volume, ρ (Mg/m3)

CFRPSiliconGlass

B4CMAK

A

Dengan Slope M= chart Density*Cost versus Young’s Modulus

Class of•CFRP•Silicon

B4CSiliconGlass

• CFRP• Silicon

Vs E E Vs Cv,r

Materials

Young’s Modulus (20%)

Tensile Strength (10%)

Yield strength (15%) Density (35%) Cost (20%) Total

(GPa) (Mpa) (Mpa) (Mg/m3) ($/kg) Weight

Nilai Ranking

Weigth

Weight% Nilai Ranki

ngWeigt

hWeigh

t% Nilai Ranking

Weigth

Weight% Nilai Ranki

ngWeigt

hWeigh

t% Nilai Ranking

Weigth

Weight% %

CFRP69-150 2 9 1.8 550-

1050 1 10 1 550-1050 1 10 1.5 1.5-

1.6 1 10 3.5 40-44 2 9 1.8 9.6

Silicon140-155 1 10 2 160-

180 2 9 0.9 160-180 2 9 1.35 2.3-

2.35 2 9 3.15 9.12-15.1 1 10 2 9.4

MATRIX DECISION untuk Class Material

Materials

Young’s Modulus (20%)

Tensile Strength (10%)

Yield strength (15%)

Density (35%)

Cost (20%)

Total

(GPa) (Mpa) (Mpa) (Mg/m3) ($/kg) Weight

Nilai Ranking

Weigth

Weight% Nilai Ranki

ngWeigt

hWeigh

t% Nilai Ranking

Weigth

Weight% Nilai Ranki

ngWeigt

hWeigh

t% Nilai Ranking

Weigth

Weight% %

Carbon (PAN precursor) Continous

Standar Modulus 230 3 8 1.6 3800-

4200 3 8 0.8 3800-4200 3 8 1.2 1.78 2 9 3.15 40-80 1 10 2 8.75

Intermediet modulus 285 2 9 1.8 4650-

6350 1 10 1 4650-6350 1 10 1.5 1.78 2 9 3.15 60-

130 2 9 1.8 9.25

High Modulus 400 1 10 2 2500-4500 2 9 0.9 2500-

4500 2 9 1.35 1.81 3 8 2.8 220-275 3 8 1.6 8.65

Carbon Fiber-epoxy High Modulus 220 4 7 1.4 28-

760 4 7 0.7 28-760 4 7 1.05 1.7 1 10 3.5 120-

725 4 7 1.4 8.05

Carbon Polyacrylonitrile (PAN Precursor)

Continous Intermediet Modulus

The Final Material

MATRIX DECISION untuk Material Akhir dari Class CFRP

PROCESS SELECTION

Function Joran pancing

Constrain Material : Carbon Polyacrylonitrile (PAN Precursor) Continous Intermediet Modulus

Shape : CircularMass : ≤ 1 kg

Objective minimum cost dan maximize quality

Free Variable Choice of Process

Proses manufaktur material

CFRP

Proses manufaktur material Sesuai dengan bentuk

Proses manufaktur berdasarkan massa joran pancing

Proses manufaktur berdasarkan ketebalan Joran pancing (diameter Joran pancing)

d =

d =

d = 15,5 mm

Asumsi :d1 = 25 mmd2 = 6 mm

Proses manufaktur berdasarkan jumlah produksi

Asumsi produksi = 100 unit

Decision matriks

Material Process Material Mass Shape ThicknessEconomic batch size

Shaping

Resin-transfer molding √ √ √ √ x

Filament winding √ √ √ √ √

Lay-up Methods √ x x x √

Vacuum bag √ √ x x √

 Filament WindingFiber dilewatkan melalui wadah yang berisi resin, kemudian fiber tersebut akan diputar sekeliling mandrel yang sedang berputar. Proses ini dilakukan berulang, sehingga cara ini didapatkan lapisan serat dan fiber sesuai dengan yang diinginkan. 

KESIMPULAN DAN SARAN

1. Bahan Joran pancing jenis popping setelah melalui perhitungan adalah CFRP Intermediet Modulus

2. Proses manufaktur yang terpilih adalah proses pembentukan dan Filament Winding

KESIMPULAN

SARAN

1. Sebelum melakukan perhitungan, persiapkan data dengan baik dan lengkap2. Pemilihan bahan dan proses manufaktur suatu produk dilakukan dengan mengambil

beberapa asumsi diawal-awal, perkirakan asumsi dengan kondisi-kondisi yang ada.