2017 : APLIKASI MATERIAL BIOKOMPOSIT UNTUK HELM NASIONAL SNI 1811 - 2007

Prof. Dr. Ing. Ir. I Made Londen Batan M.Eng
Arif Wahjudi ST., MT., Ph.D.
Dinny Harnany, ST, M.Sc

External link

Type

RESEARCH

Keywords

-


Abstract

Usulan penelitian ini adalah kelanjutan dari penelitian dengan judul “Material Alternatif Helm Nasional” yang sudah selesai dilakukan tahun 2016. Material alternatif yang dimaksud adalah campuran antara poly propelene (PP) dengan sekam padi (huck), ditambah perekat - Maleic Anhydride Polypropylene (MAPP), yang selanjutnya disebut sebagai material Biokomposit. Pembuatan biokomposit dilakukan dengan cara mencampurkan 3 jenis material tersebut dengan komposisi tertentu (prosentase berat) dalam sebuah tempat, setelah sekam padi digiling menjadi serbuk halus. Campuran material tersebut kemudian dibentuk menjadi pelet dengan bantuan mesin ekstrusi. Selanjutnya biokomposit dicetak dengan mesin injeksi plastik dalam bentuk spesimen uji tarik dan impak. Hasil uji menunjukkan, bahwa biokomposit dengan komposisi 85%PP, 10%sekam padi dan 5% MAPP, mempunyai sifat mekanik yang baik, yaitu tegangan tarik 30,77 Mpa dan kekuatan impak 5,33 kJ/m2, serta void-nya sangat sedikit. Untuk mencari parameter proses injeksi yang optimal, telah dilakukan optimasi dengan metode Taguchi grey fuzzy, dan divalidasi dengan melakukan eksperimen ulang, yaitu pencetakan spesimen uji tarik dan impak. Hasil optimasi menunjukkan, bahwa pada tegangan tarik 30,77 Mpa dan kekuatan impak 5,33 kJ/m2, barrel temperature adalah sebesar 210°C, injection pressure 55 bar, holding pressure 40 bar dan injection velocity 75 mm/det.\nSebagai kelanjutan dari penelitian sebelumnya, maka pada penelitian ini material biokomposit tersebut dicetak untuk membuat sungkup helm. Tujuannya adalah untuk mengetahui dan dapat memeastikan, bahwa material biokomposit dapat dimanfaatkan sebagai material helm nasional yang memenuhi standar SNI 1881 tahun 2007. Untuk itu pada awal penelitian ini dirancang dan dibuat produk helm dengan memanfaatkan mesin injeksi yang ada di Departemen Teknik Mesin FTI-ITS. Rancangan cetakan disimulasikan dengan bantuan software Moldflow Autodesk, sehingga dapat diketahui cacat-cacat produk yang mungkin muncul, baik akibat dari kesalahan desain cetakan, maupun akibat dari parameter proses injeksi yang tidak sesuai. Dengan material biokomposit dan parameter proses yang optimal dibuat beberapa helm dengan mesin injeksi, dan kemudian sungkup helm akan diukur dengan 3D scanner, sehingga dapat diketahui geometri dan dimensinya. Selanjutnya sungkup helm diuji berdasarkan standar SNI 1811tahun 2007, yaitu uji impak dan penetrasi, sehingga dapat diketahui, bahwa sungkup helm yang dicetak memenuhi standar helm nasional. Tim penelitian terdiri dari 3 orang dosen Departemen Teknik Mesin, dibantu oleh 1 orang PLP dari lab. Proses Manufaktur, dan 2 orang mahasiswa S1 yang mengerjakan tugas akhir, dan 1 orang mahasiswa S2 untuk menyusun tesisnya.\nHasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan sumbangan teknologi material terbarukan, khususnya material yang bersumber pada material organik di tanah air, yang dimanfaatkan sebagai alternatif material helm nasional. Dari penelitian ini diharapkan dapat dipublikasikan karya ilmiah dalam jurnal/seminar ilmiah internasional. Disamping itu hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat besar bagi industri kecil menengah penghasil helm (UKM di tanah air) yang dihadapi dengan permasalahan harga bahan baku plastik helm yang terus meninggi, akibat dari bahan baku yang harus diimpor dari luar negeri. \n