## DESAIN DAN PERANCANGAN ALAT PENGEPRES GERAM SAMPAH MESIN PERKAKAS
Nur Indah 1 , Mus Baehaqi 2
1,2 Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Mercu Buana Jakarta E-mail: 1 nur.indah@mercubuana.co.id, 2 mus.baehaqi@gmail.com
Abstrak --  Sayatan  geram  tidak  beraturan  diruang  lingkup  perusahaan  jasa  permesinan  dapat membahayakan para operator dan karyawan yang ada diruang lingkup perusahaan jasa permesinan, peralatan yang dirancang  membantu proses mengepresan geram sampah mesin perkakas sehingga geram sampah mesin perkakas setelah di press terlihat rapih, tidak perlu mennggunakan tempat luas dan  memudahkan  pada  saat  dipindahkan  atau  pengangkutan  lebih  lanjut.  Perancangan  ini menggunakan solidworks dengan spesifikasi Kapasitas maksimal 2 ton Perancangan alat pengepres geram ini berukuran 24,4 cm × 24,4 cm ×  61,9 cm untuk blok ruang pengepresan 24,4 cm × 24,4 cm × 30 cm. Tinggi kaki penyangga atau kaki rangka 6 cm, hal ini bertujuan agar pada saat dioperasikan alat lebih kokoh tidak bergoyang. Tinngi sampah geram sebelum di pres 30 cm, maka volume awal 331,89 m3  dan tinggi sampah geram setelah di pres 13  cm,  maka  volume  akhir menjadi 68,77 m3, Dengan penurunan sampah geram pada alat pengepres perubahan bentuk sampai 14,64 %.
Kata kunci: sampah geram bubutan, alat pengepres, hydraulic jack

## 1.  PENDAHULUAN
Dalam  rangka  memenuhi  kebutuhan  peralatan untuk menunjang pekerjaan produksi, khususnya pada  pekerjaan  permesinan  yang  menggunakan mesin-mesin perkakas, maka perlu adanya suatu alat bantu produksi untuk mempermudah pekerjaan yang dilakukan. Pada proses pengerjaan konvensional dengan mesin perkakas meliputi  proses  bubut  proses  milling  dan  proses sekrap,  pada  proses  permesinan  tersebut merupakan  suatu  proses  yang  digunakan  untuk mengubah  bentuk  suatu  produk  (benda  kerja komponen  mesin)  dari  logam  dan  pengerjaan benda  kerja  pada  permesinan  selalu  akan menghasilkan geram hasil dari proses penyayatan benda  kerja  oleh  alat  potong  atau  pahat  mesin perkakas,  geram  hasil  sayatan  ini  merupakan sampah produksi yang tidak dilakukan penanganan dengan benar akan dapat menimbulkan masalah karena bentuk geram yang tidak  beraturan,  ada  yang  berbentuk  serbuk, serpiah-serpiah  kecil,  bentuk  sprial  memanjang, bentuk kawat memanjang ataupun berbentuk ulir.
Untuk  menangani  sampah  hasil  pekerjaan mesin  bubut,  miling,  sekrap  perlu  adanya  suatu peralatan yang dapat digunakan untuk mengepres geram hasil proses permesinan tersebut, sehingga akan terlihat rapih, tidak berbahaya dan tidak  menggunakan  tempat  luas  diruang  lingkup perusahaan  jasa  permesinan  ataupun  dilap proses produksi Teknik Mesin UMB.
Maka  dari  itu  pada  tugas  akhir  ini  sayah merencanakan  membuat  suatu  peralatan  bantu produksi  yaitu  “Perancangan  Alat  Pengepres Geram  Sampah  Mesin  Perkakas”  alat  tersebut berfungsi  untuk  mengepres  geram  sampah  hasil mesin-mesin, input dari alat maka sampah geram sayatan bubut bisa langsung dimasukan ke dalam
alat  yang  dirancang,  hasil  output  sayatan  geram bubut yang sudah dipress dengan ukuran lebar 23 cm  dan  tinggi  13  cm,  geram  yang  sudah dipadatkan  akan  berbentuk  kotak  (blok)  yang sederhana sehingga geram  yang tidak beraturan dapat menjadi suatu bentuk, menghemat tempat, tidak  berbahaya  dan  memudahkan  dalam  hal pengangkutan ke tempat pengolahan daur ulang atau peleburan sampah geram lebih lanjut.
Gambar 1.1 Sampah Geram di Ruang Lingkup Perusahaan Jasa Permesinan.

## 2. TINJAUAN PUSTAKA

## 2.1 Geram
Dalam    proses  pembubutan  geram  merupakan bagian  dari  material  yang  terbuang  yang dihasilkan  dari  proses  permesinan.  Selama proses  pembubutan  berlangsung  bahan  dibuang akibat  perputaran  benda    kerja    sebagai    suatu geram    tunggal,    tergantung    pada    parameter kerja mesin (Adriansyah, 2007).

## a)  Proses pembentukan geram
Geram    yang    dihasilkan    berupa    suatu    tali berkelanjutan    atau    berupa  potongan-potongan, dalam  banyak  kasus  formasi  geram  yang menunjukkan bahwa pemotongan adalah  proses
diskontinu  dan  gaya  antara  geram  dan  alat potong  tidak Konstan (Ibnu, 2016).
Formasi  geram  yang  dihasilkan  juga  dapat dilakukan dengan pendekatan
model
permesinan    Orthogonal    sebagaimana    yang dikemukakan    oleh    Merchant,  model  ini mengasumsikan  formasi  geram  dengan  dua dimensi.
Teori  tentang  terjadinya  geram  dapat  dilihat pada gambar. Logam yang biasanya bersifat ulet, apabila mendapat tekanan akan timbul tegangan (stress)  didaerah  sekitar    konsentrasi  gaya penekanan  dari  mata  potong  pahat,  tegangan pada  benda  kerja  tersebut  mempunyai  orientasi yang  kompleks  dan  pada  salah  satu  arah  akan terjadi  tegangan  geser  (shear  stess)  yang maksimum.  Apabila  tegangan  geser  itu  melebihi kekuatan  logam  yang  bersangkutan,  maka  akan terjadi  perubahan  bentuk  yang  menggeser  dan memutuskan  logam  atau  benda  kerja  diujung pahat  pada  suatu  bidang  geser.  Bidang mempunyai  lokasi  tertentu  yang  membuat  sudut terhadap vektor kecepatan dan dinamakan sudut gese (shear angle) (Ibnu, 2016).
Gambar 2.1 Proses Terbentuknya Geram (Sumber: Ibnu, 2016)
b)  Bentuk-Bentuk Geram dan Jenis Geram 1)  Geram  Tidak  Kontinu  Atau  Putus-Putus ( Discontinuous Chips )
Gambar 2.2  Discontinous Chips (Sumber: Colton, 2007)
2)  Geram Kontinyu ( Continuous Chips )
Gambar 2.3 Continous Chip
(Sumber: Colton, 2007)
3)  Geram Kontinu dengan Tepi Yang Terbangun ( continous with a built up edge )
Gambar. 2.4 Gram Continous Tepi Yang Terbangun (Sumber: Ibnu, 2016)

## 2.2 Mesin Pres Hidrolik
Mesin    press    hidrolik    adalah    suatu    mesin industri    yang  mempunyai    sistem  hidrolik    yang dapat    bekerja    secara    mandiri  dengan menggunakan    pompa    yang  terletak    terpisah untuk  setiap mesin (Rahmi, 2015).
Komponen utama pada Mesin Press Hidrolik ini adalah Dongkrak Hidrolik,  dan didukung  oleh komponen-komponen    lain    yaitu    Tabung Pengepressan, plat penekan (Piston Pengepress), Handle, Frame dan ruang pengepressan.
1) Dongkrak Hidrolik
Merupakan    suatu    alat    utama    yang digunakan  pada  Mesin Press  Hidrolik  untuk memberikan  tekanan  pada  bahan  melalui Piston Penekan. 2) Ruang Pengepressan Merupakan    tempat  untuk  menampung sampah yang akan dipress. 3) Plat Penekan (Piston Pengepress) Merupakan  sumbat  geser  yang  terpasang presisi  di dalam tabung pengepressan. Plat penekan  ini  berfungsi  untuk  mengubah volume dari ruang pengepressan.
4) Handle ( Ulir ) Merupakan    bagian    mesin    press  hidrolik yang    digunakan  untuk  mengatur  batas maksimal bawah.
5) Pegas Tarik Merupakan    bagian    mesin    press  hidrolik yang    digunakan  untuk    menaikkan  batang luncur    secara    otomatis    dan    dapat    juga
digunakan    untuk    mengembalikan    batang luncur  pada  posisi semula.

## a)  Sistem Hidrolik
Prinsip dasar kerja Sistem  Hidrolik  adalah  suatu sistem    dimana    gaya    dan  tenaga  dipindahkan melalui cairan, biasanya menggunakan minyak.
Gambar 2.5 Prinsip Hydraulic Jack (Sumber: Ahmet, 2014)
Sistem    hidrolik    dapat    dibagi    menjadi    dua kelompok  sistem  antara lain:
1)  Sistem Hidrostatik
Sistem  ini  merupakan  sebuah  sistem  dimana fungsi  utama    dari    cairan  hidrolik    adalah memindahkan    gaya  dan  tenaga  dengan menggunakan tekanan.Sistem hidrostatik biasanya  terdiri  dari  dua  elemen dasar yaitu:
6)  Unit  Pompa  untuk  mengubah  kerja  mekanis
menjadi energi hidrolik
7)  Unit  Hidrolik  untuk  mengubah  energi  cairan menjadi kerja mekanis
Unit    pompa    mengoperasikan    mesin    press hidrolik.  Kerja    yang  dilakukan  oleh    pompa digunakan    untuk  perpindahan    minyak    untuk melawan  gaya   yang ditimbulkan  dari  gerakan plunger pada  mesin  press hidrolik.
2)  Sistem Hidrokinetik Sistem    ini    biasanya    terdiri    dari    pompa sentrifugal  atau  impeller  yang    terpasang    pada tangkai  pendorong atau piston (Fortek, 2013). Berdasarkan  dalam  hal  ini  jenis  mesin  Press Hidrolik  yang  digunakan  yaitu  Mesin  Press Hidrolik dengan menggunakan pompa manual.
Mesin    Press    Hidrolik    ini    menggunakan pompa  yang digerakkan secara manual  misalnya dengan    menggunakan    pompa  dongkrak (Hydraulic  Jack). Dengan menggunakan  sistem diskontinyu (Fortek, 2013).

## b)  Cara Kerja Mesin Pres Hidrolik
Sebuah  Mesin  press  hidrolik  adalah  mesin  yang memiliki dudukan atau plat dimana bahan logam ditempatkan sehingga dapat dipres, dihancurkan, diluruskan atau dibentuk (Budi, 2014).
Konsep  mesin  pres  hidrolik  didasarkan  pada teori  Pascal,  yang  menyatakan  bahwa  ketika
tekanan  diterapkan  pada  cairan  dalam  sistem tertutup,  tekanan  di  seluruh  sistem  selalu  tetap atau  konstan.  Dengan  kata  lain,mesin  pres hidrolik  adalah  mesin  yang  memanfaatkan tekanan  yang  diberikan  pada  cairan  untuk menekan, mengepres, membentuk sesuatu (Budi, 2014).
Sejak  press  hidrolik  bekerja  berdasarkan Hukum  Pascal,  cara  kerjanya  menggunakan sistem hidrolik. Sebuah mesin press hidrolik terdiri dari  komponen  dasar  yang  digunakan  dalam sistem  hidrolik  yang  mencakup  silinder,  piston, pipa  hidrolik,  dll.  Prinsip  kerja  mesin  pres  ini sangat  sederhana.  Sistem  ini  terdiri  dari  dua silinder,  cairan  (biasanya  minyak)  dituangkan dalam silinder memiliki diameter kecil.
Piston  dalam  silinder  ini  didorong  sehingga memampatkan cairan di dalamnya yang mengalir melalui  pipa  ke  dalam  silinder  yang  lebih  besar. Silinder yang lebih besar silinder dikenal sebagai master  silinder.  Tekanan  yang  diberikan  pada silinder yang lebih besar dan piston dalam master silinder mendorong cairan kembali ke silinder asli.
Gambar 2.6 Peningkatan Kekuatan Hydraulic (Sumber: Rakesh & Suryawanshi, 2015)
Gaya  yang  diterapkan  pada  cairan  silinder yang lebih kecil dalam kekuatan yang lebih besar ketika  mendorong  master  silinder.  Hidrolik  press banyak  digunakan  untuk  keperluan  industri dimana  tekanan  yang  besar  diperlukan  untuk mengompresi  logam  menjadi  lembaran  tipis. Sebuah  press  hidrolik  industri  menggunakan bahan  yang  akan  bekerja  atas  bersama  dengan bantuan  pelat  tekan  untuk  menghancurkan  atau pukulan materi menjadi lembaran tipis.

## c)  Mesin Press Penekan Benda
penekanan  ini  biasanya  digunakan  ketika pekerjaan yang terlibat tidak bersifat tugas berat. Menekan  ini  datang  dalam  berbagai  ukuran  dan spesifikasi  .  Tapi  dibandingkan  dengan  penekan hidrolik  lainnya  ,  sistemtidak  memampatkan sejumlah  besar  tekanan  yang  dibutuhkan  untuk menghasilkan  lebih  banyak  output.  Menekan Arbor  digunakan  dalam  proses  seperti  menusuk lubang  ke  logam  ,  stamping  ,  untuk  meratakan logam , merobek , menandai (Budi, 2014).

## d)  Gaya dan Tekanan Pada Sisitem Hidrolik
Salah  satu  sifat  zat  cair  adalah  meneruskan tekanan  ke  semua  arah.  Definisi  itu  juga  bisa mengartikan bahwa  zat cair dapat  meningkatkan gaya  dan  tekanan.  Semua  itu  bisa  dijabarkan melalui rumus yang ditampilkan melalui gambar di bawah.
Gambar 2.7 Gaya Dan Tekanan Pada Sisitem Hydraulic Jack (Sumber: Sudibjo, 2015)
e)  Instruksi Cara Untuk Menggunakan
Hydraulic Jack 1)  Dengan  sempit  dan  pegangan  jack,  dekat katup  pelepasan  ketat  -  dengan  memutarnya searah jarum jam. (Fig. 1)
2)  menempatkan  jack  dirangka  segi  tiga  untuk penahanan  poros  sekrup  Hydraulic  Jack menggunakan  bering  units,  jika  poros  sekrup
Hydraulic  Jack  diperlukan,  putar  sekrup perpanjangan jack berlawanan sampai pengepresan berlanjut. (Fig. 2)
3)  Masukkan  jack  pegangan  dalam  pegangan socket. Pompa pegangan untuk meneken atau pengepresan  geram  untuk  penekenan  yang diinginkan. (Fig. 3)
Gambar 2.8 Hydraulic jack (Sumber: Teknik, 2016)

## 2.3 Bantalan
Bantalan  merupakan    salah    satu    bagian    dari elemen  mesin  yang memegang peranan cukup penting  karena  fungsi  dari  bantalan  yaitu  untuk menumpu poros berbeban, sehingga putaran atau gerakan bolak-baliknya dapat berlangsung secara halus,  aman    tanpa    mengalami  gesekan  yang berlebihan. Bantalan harus mempunyai ketahanan  terhadap  getaran  maupun  hentakan. Jika  suatu  sistem  menggunakan  konstruksi bantalan, sedangkan bantalannya tidak berfungsi dengan baik maka seluruh sistem akan menurun prestasinya  dan  tidak  dapat  bekerja  secara semestinya (Putra, 2011).
Gambar 2.9 Bantalan

## 3.  METODELOGI PELAKSANAAN
Gambar 3.1 Diagram alir pembuatan alat

## 3.1 Perancangan Konsep Produk
Dengan  perancangan  alat  pengepresan  geram sampah  mesin  perkakas  dengan  memanfaatkan sistem hydraulic  jack merupakan  rancangan sebuah  alat  yang  sederhana  dan  sangat bermanfaat  bagi  perusahaan  jasa  permesinan (bengkel  mesin  perkakas)  dengan  perancangan desain yang ringan.
a)  Struktur Fungsi Produk
b)  Morfologi Rencana ( Morphology Chart )
Tabel 3.1 Morphology Chart

## c) Drawing View
Gambar 3.1 Drawing View
d) Exploded View dan Assembly View
Gambar  3.2  dan  3.3  adalah  desain  dari  alat pengepresan geram yang sudah disatukan seperti gambar di bawah ini:
Gambar 3.2 Exploded View
Gambar 3.3 Assembly View

## 4.  PEMBAHASAN DAN PENGUJIAN
4.1  Desain Alat
Gambar 4.1 Desain Alat Pengepresan Geram Sampah Mesin Perkakas
Tabel 4.1  Keterangan Part Number Desain
Desain  alat pengepres  geram ini berukuran  24,4 cm  ×  24,4  cm  ×    61,9  cm.  Dengan  blok  ruang pengepresan 24,4 cm × 24,4 cm × 30 cm. Tinggi kaki  penyangga  atau  kaki  rangka  6  cm.  Pada tahap  penentuan  blok  ruang  pengepresan, disepakati ruang pengepresan berukuran 24,4 cm × 24,4 cm × 30 cm dengan menggunakan konsep awal yaitu perancangan alat pengepresan geram sampah mesin perkakas dan pemanfaatan sistem hydraulic  jack  untuk  diaplikasikan  pada  lab prodiuksi  teknik  mesin.  Penentuan  tinggi  rangka kaki  6  cm,  hal  ini  bertujuan  agar  pada  saat dioperasikan alat lebih kokoh tidak bergoyang.
4.2 Produk  Alat  Pengepres  Geram  Sampah Mesin Perkakas
Gambar 4.2 Prodak Alat Pengepresan Geram
a)  Spesifikasi Alat Pengepres Geram
Tabel 4.2 Spesifikasi Alat Pengepres G

## b)  Pengujian dan Hasil Pengujian
Tabel 4.3  Pengujian dan Hasil Pengujian

## 4.3  Data Hasil Pengujian Alat Pengepresan
Tabel 4.4 Data Hasil Pengujian Alat Pengepres Geram Sampah Mesin Perkakas
4.4 Grafik Perbandingan Volume Sampah Awal vs Volume Sampah Akhir

## 5.  KESIMPULAN
Dalam  perancangan  alat  pengepres  geram sampah  mesin  perkakas  ini  maka  didapat beberapa kesimpulan sebagai berikut: 1)  Perancangan  ini  menggunakan  solidworks dengan  dimensi  alat  pengepres  geram  ini berukuran 24,4 cm × 24,4 cm ×  61,9 cm untuk blok ruang pengepresan 24,4 cm × 24,4 cm × 30  cm.  Tinggi  kaki  penyangga  atau  kaki rangka 6 cm hal ini bertujuan agar pada saat dioperasikan alat lebih kokoh tidak bergoyang.
2)  Perancangan ini didasarkan pada kebutuhan perusahaan  jasa  mesin  perkakas  yang mengasilkan sayatan geram.
3)  Dengan penurunan sampah geram pada alat pengepres, perubahan volume sampai 14,64
%.
4)  Hasil perancangan alat ini mampu menampung  sampah  geram  mesin perkakas dengan jumlah maksimal 8,72 kg.

## DAFTAR PUSTAKA
[1].  Adriansyah,  J.  2007.  Pengaruh  Radius Pemutus  Geram  Pahat  Bubut  Hss  Terhadap Panjang  Geram  Pada  Proses  Pembubutan. Jurnal Ilmiah Poli Rekayasa Volume. (ISSN : 1858-3706), 10.
[2].  Ahmet,  M.  S.  2014.  Design  of  Mechanical Hydraulic  Jack.  IOSR  Jurnal  of  Engineering (IOSRJEN), 12.
[3].  Bambode,  A.  e.  2015.  Hydraulic  Jack  For Heavy  Vehicles  .  International  Journal  of Research In Science & Engineering , 8.
[4].  Budi,  F.  2014.  Cara  Kerja  Mesin  Press Hidraulik. http://infokitabersama123.blogspot.co.id/201 4/01/cara-kerja-mesin-pres- hidrolik.html
[5].  Colton, J. S. 2007. Machinig. http://www.me.gatech.edu/jonat han.colton/me4210/machinig.pdf.
[6].  Comporation,  H.  N.  2008.  High  Speed Hydraulic Press. US 5957046, 10.
[7].  Dharmawan, Harsokusoemo. 2006. Pengantar  Perancangan  Teknik  Jakarta.
Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi.
[8].  Fortek,  Pembangunan.  2013.  Sitem  hidrolik dan pompa
hidrilik. http://fortek- pembangunan.blogspot.co.id/2013/05/sistem
-hidrolilk-dan-pompa-hidrolik.html
[9].  Ginting,  A.  2006.  Karakteristik  Pemotongan Ortogonal  Kering  Paduan  Titanium  Ti6Al4V Menggunakan Pahat Karbida. Jurnal Departemen  Teknik  Mesin  Fak  Teknik Industri, Universitas Kristen Petra. 37 – 43.
[10].  Heri,  Sunaryo.  2008.  Teknik  Pengelasan Kapal  Jilid  1.  Jakarta:  Direktorat  Jenderal
Manajemen Pendidikan Dasar dan
Menengah,  Direktorat  Pembinaan  Sekolah Menengah  kejuruan,  Depatemen  Pendidikan Nasional.
[11].  Ibnu,  A.  2016.  Manufactur  Mekanisme Pembentukan Geram. http://kedepankanpena.blogspot.co.id/2016/0 1/mekanisme-pembentukan-geram.html
[12].  Pedoman  Penulisan  Proposal  Dan  Laporan Skripsi.    2016.    Fakultas  Teknik  Universitas Mercu Buana.
[13].  Putra, Iriansah. 2011. Bantalan dan Pengertian.
http://irianpo.blogspot.co.id/2011/04/bantalan -dan-pengertian.html
[14].  Rakesh  Y. Suryawanshi,  N. P.  2015.  Design and  Fabrication  of  Hydraulic  jack  Bearing .IJIRST  –International  Journal  for  Innovative Research in Science & Technology, 10.
[15].  Ribback,  E.  2006.  Hydraulic  Press.  US 3358493 A, 8.
[16].  Rahmi,  F.  2015.  mesin  press  mengunakan tenaga hydraulic
jack. hhtp://mesinpressku.blogspot.co.id/2015/12/p engertian-mesin-press.html [17].  Sebayang,  Darwin.  Hendi,  S.  2016.  Proses Desain Elemen Mesin Menggunakan SolidWorks. Jakarta: Andi, Universitas Mercu Buana.
[18].  Schneider,  George.  2007.  Cutting  Tool Aplications. Pdf.
[19].  Sudibjo,  I.  2015.  Gaya  dan  Tekanan  Pada Sistem
Hidrolik.
http://www.otopos.net/2015/03/gaya-dan- tekanan-pada-sistem-hidrolik.html
[20].  Teknik,  Jaya.  A.  20016.  Hydraulic  Jack. Jakarta.
[21].  Varadarajan, et. al. 2008. Different mechanisms of oxidative stress and.
[22].  Wikipedia,  2007.  http  ://  id.  wikipedia.org/ neurotoxicity  for  Alzheimer’s  Ab(1–42)  and Ab(25–35).
[23].  Wahyudi, D. 2015. Komponen Gaya Mekanisme Pembentukan Geram. http//id.scribd.com/document/157185679/Me kanisme Pembentukan-Geram