Perancangan dan Analisis Kekuatan Rangka Cetakan Komposit Kayu-Plastik Menggunakan Finite Element Analysis

Abstract

Komposit kayu-plastik (Wood-Plastic Composite) yang disingkat WPC merupakan salah satu material yang dikembangkan untuk mengurangi limbah plastik. Selain faktor komposisi material penyusun, temperatur dan tekanan merupakan faktor penting penentu sifat mekanik dari WPC. Penelitian ini bertujuan untuk merancang dan menganalisis cetakan hot press sebagai alat bantu pembuatan material WPC. Perancangan dilakukan menggunakan metode Pahl & Beitz yang meliputi penetapan kebutuhan, perancangan konsep, dan perancangan detail. Finite Element Analysis (FEA) digunakan untuk menganalisis tiap variasi komponen untuk menghasilkan kombinasi komposisi yang sesuai. Empat komponen yang dianalis yaitu batang penahan, batang penekan, batang pengarah, dan cetakan. Variasi simulasi menggunakan dimensi komponen sesuai standar material yang tersedia dipasaran. Simulasi yang dilakukan bertujuan untuk mendapatkan nilai tegangan, displacement, strain, dan safety factor. Secara umum hasil simulasi untuk tiap komponen nilai menghasilkan safety factor lebih besar dari 2. Hanya pada simulasi cetakan dengan variasi tebal 8, 10 dan 12 mm masing-masing menghasilkan tegangan maksimum 185 MPa, 118 MPa, dan 82 MPa dengan nilai safety factor 1,3, 2, dan 3. Berdasarkan hasil simulasi, maka batang penahan menggunakan UNP 65, batang penekan menggunakan UNP 50, batang pengarah menggunakan pipa 1/2 inch, dan tebal plat cetakan adalah 12 mm.

Analisis Simulasi Kekuatan Dan Pembuatan Rangka Kendaraan Sepeda Motor Listrik

“…FEA telah banyak digunakan sebagai tool analysis untuk memperoleh gambaran distribusi tegangan dan memprediksi kekuatan struktur [9]. Penggunaan FEA dalam memprediksi kekuatan suatu konstruksi sistem mekanikal dapat menekan biaya desain bila dibandingkan dengan eksperimen [10].…”

Pengaruh variasi jenis plastik terhadap sifat fisik dan mekanik Wood plastic composite (WPC)

“…Perbandingan HDPE, PP dan LDPE, SGK dan SGK dibuat konstan. Proses pembuatan menggunakan alat hot press (Waluyo R. , Ahmad, Pramono, & Rizal, 2020) dengan temperatur 160C dan beban pengepresan 50 Kg. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh variasi jenis plastik terhadap karakteristik WPC antara lain sifat mekanik (kekuatan tarik dan kekuatan impak) dan sifat fisik (masa jenis, daya serap air).…”

Perancangan Cetakan Injection Molding Handpress Material Komposit Pphi Dan Serat Alam

“…Cetakan plastik pada injection molding harus memeperhatikan berapa parameter dikarenakan akan berpengaruh terhadap kualitas produk yang dihasilkan agar tidak terdapat cacat, parameter tersebut antara lain temperatur injeksi, tekanan injeksi, waktu injeksi, waktu tahan, waktu pendinginan, kecepatan injeksi, dan clamping force (Moh.Hartono, Praktikno, Purnomo B.santoso, 2020). Proses optimasi yang dikembangkan untuk perancangan cetakan salah satunya menggunkan simulasi Finite Element Analysis (FEA) (Waluyo et al, 2020), Sedangkan pada penelitian ini akan menggunakan software solidwork dan parameter yang menjadi acuan adalah fill of time, pressure at end fill dan temperature at end fill dengan sepesifikasi mesin injection molding hand press yang sudah ditentunkan dari penelitian sebelumnya (Putera, 2020) dan fraksi volume serat alam 10 % untuk serat rami dan daun nanas.…”