Terbit online pada laman web jurnal: https://journal.isas.or.id/index.php/JAMERE

## JOURNAL OF APPLIED MECHANICAL ENGINEERING AND RENEWABLE ENERGY (JAMERE)
Vol. 4 No. 2 Agustus 2024 67- 71
ISSN: 2775-1031

## Rancang Bangun Mesin Poles untuk Material Logam
Devi Eka Septiyani A 1* , Zidan Afriansyah 2 , Destri Muliastri 3 , Ilham Azmy 4 , Albert Daniel Saragih 5
1 Jurusan Teknik Mesin, Program Studi Teknik Perancangan dan Konstruksi Mesin, Politeknik Negeri Bandung
2,4,5 Jurusan Teknik Mesin, Program Studi Teknik Mesin, Politeknik Negeri Bandung
3 Jurusan Teknik Mesin, Program Studi Proses Manufaktur, Politeknik Negeri Bandung
1 devi.eka@polban.ac.id*, 2 zidan.afriansyah.tme21@polban.ac.id, 3 destri.muliastri@polban.ac.id, 4 ilham.azmy@polban.ac.id,
5 albertdanielsrgh@polban.ac.id

## Abstract
The polishing machine is widely used as an instrument to shine or smooth the surface of an object, one of which is a specimen before and after the electroplating process. The objects polished with this machine become shinier and perfectly clean.  This research  includes  several  stages:  (1)  Design,  (2)  calculation  and  component  selection,  (3)  fabrication  and  assembly  of components, and (4) functional testing of each component. The results showed that the polishing machine can function well according to standards. The polishing machine that has been made works using electrical energy from a 1 HP 1 Phase motor with a power of 0.75 kW and a rotational speed of 2800 Rpm. It was concluded that this polishing machine had succeeded in restoring  function and performance  with  several  aspects  of  change  which  increased  tool performance. The  results  on  steel material show that corroded steel can turn clean and shiny after the sanding process is carried out with the polishing machine.
Keywords: polishing machine, design, drive motor, steel material

## Abstrak
Mesin poles merupakan mesin yang banyak digunakan sebagai alat untuk mengkilatkan atau menghaluskan permukaan suatu benda kerja. Benda hasil dari kegiatan polishing tersebut dapat berubah menjadi lebih  mengkilat dan bersih sempurna. Dalam proses  penelitian  ini  teridiri  dari  beberapa  tahapan  yaitu  (1)  perancangan  mesin,  (2)  perhitungan  dan  pemilihan  komponen mesin,  (3)  pembuatan  dan  perakitan  komponen,  (4)  Pengujian  fungsional  setiap  komponen.  Hasil  dari  pembuatan  mesin menunjukan  mesin  poles  dapat  berfungsi  dengan  baik  sesuai  standar.  Mesin  poles  yang  telah  dibuat  bekerja  dengan menggunakan energi listrik dari sebuah motor penggerak berukuran 1 Hp 1 Fasa dengan daya 0,75 kw dan memiliki kecepatan putar sebesar 2800 Rpm. Disimpulkan bahwa mesin poles ini ini telah berhasil mengembalikan fungsi kinerja serta performa dengan beberapa aspek perubahan yang menyebabkan adanya peningkatan performa alat.  Hasil pengujian pada benda kerja material baja menunjukkan baja yang terkorosi dapat berubah menjadi bersih mengkilat setelah dilakukan proses pengamplasan dengan mesin poles tersebut.
Kata kunci: Mesin poles, perancangan, motor penggerak, material baja

## 1. Pendahuluan
Dalam kegiatan polishing atau poles banyak diimplementasikan di berbagai macam industri diantaranya manufaktur,contohnya otomotif, elektronik, perhiasan,  dan  lain  lain.  Tujuan  utama  dari  kegiatan polishing yaitu  untuk  menghaluskan,  membersihkan serta  mengkilatkan  permukaan  suatu  komponen, semakin  baik  kualitas  proses  pemolesan  semakin meningkat pula tampilan estetika serta umur komponen tersebut [1].
Seiring  dengan  perkembangan  teknologi  yang  semakin pesat,  dan  munculnya  berbagai  macam  bentuk  mesin poles  akan  tetapi  kebutuhan  di  setiap  industri  maupun
penggunanya  berbeda  –  beda,  banyak  industri manufaktur  yang  terus  berusaha  agar  meningkatnya produktifitas  suatu  produksi  dengan  menekankan keefisiensian dan keefektifan mesin  poles. Oleh karena itu,  inovasi  dalam  desain  dan  teknologi  mesin  poles menjadi sangat penting [2].
Mesin  poles  merupakan  suatu  mesin  yang  digunakan untuk  menghaluskan  permukaan  suatu  benda  menjadi halus dan mengkilat [3]. Prinsip kerja mesin ini adalah putaran yang dihasilkan oleh motor listrik dipakai untuk memutar  bahan  poles.  Bahan  poles  yang  digunakan dapat  berupa  amplas,  batu,  ataupun  kain  [4].  Dalam penelitian ini menggunakan kain poles.
Devi Eka Septiyani A 1 , Zidan Afriansyah 2 , Destri Muliastri 3 , Ilham Azmy 4 , Albert Daniel Saragih 5*
Journal of Applied Mechanical Engineering and Renewable Energy (JAMERE) Vol. 4 No.2 Agustus 2024 67 –71
Kain  Poles  merupakan  salah  satu  dari  beberapa komponen  yang  memiliki  fungsi  sebagai  penghalus permukaan  suatu  komponen,  proses  penghalusannya dengan  cara  kain  poles  digosokan  pada  permukaan benda. Kain poles banyak di temui di industri otomotif khususnya  beberapa  komponen  kendaraan  biasanya dengan bantuan cairan lain yaitu compound. Kain yang terbuat  dari  serat  mikro  atau  kain  flannel  ini  lah  yang dapat  memberikan  efek  perubahan  pada  komponen benda  menjadi  lebih  mengkilat  dan  bersih  dikarenakan adanya  gesekan  dari  kedua  bahan  tersebut  yang memberikan  goresan  serta  mengangkat  kotoran  di permukaan benda tanpa merusak benda itu sendiri.

## Gambar 1. Kain Poles
Komponen yang paling utama dari mesin poles ini ialah motor penggerak, komponen ini  bersumber dari energi listrik  yang  dapat  berubah  menjadi  energi  mekanik sehingga dapat memutarkan kain poles [5].
Gambar 2. Motor Penggerak
Komponen  ini  banyak  digunakan  pada  mesin  –  mesin perkakas yang memerlukan gerakan putaran, dikarenakan  mesin  penggerak  ini  memiliki  salah  satu fungsi  sebagai  alat  untuk  memberikan  gerakan  pada suatu komponen, gerakan yang dihasilkan dari mesin ini lalu  ditransmisikan  oleh belt (sabuk)  dengan  bantuan pulley yang  selanjutnya  dapat  memutarkan  poros  [6]. Pada  mesin  ini  poros/ shaft yang  berputar  akan menggerakan kain polesnya [7].
Kondisi  mesin  poles  di  Laboratorium  Bahan  dan Metalurgi,  Politeknik  Negeri  Bandung  mempunyai kecepatan  putar  yang  lambat  dan  keterbatasan  ruang bagi operator saat proses pemolesan. Pada penelitian ini, pembuatan  mesin poles  bertujuan untuk  menghaluskan permukaan  benda  kerja  dari  goresan  dan  korosi khususnya  material  logam  dengan  berbagai  dimensi secara lebih cepat dan efektif.

## 2. Metode Penelitian
Tempat  dilaksanakannya  penelitian  ini  yaitu  di Laboratorium  Bahan  dan  Metalurgi  Jurusan  Teknik Mesin  Politeknik  Negeri  Bandung.  Awal  kegiatan  ini dilakukan pada bulan Mei 2024. Adapun alat dan bahan yang  digunakan  dalam  kegiatan  rancang  bangun  ini terdapat pada Tabel 1.
Tabel 1. Alat dan Bahan yang Digunakan
No Alat Spesifikasi Jumlah 1. Gerinda Tangan 1 2. Mata Gerinda 2 3. Bor Tangan 1 4. Mata Bor ∅ 3, ∅ 5 𝑑𝑎𝑛 ∅10 3 5. Obeng 2 6. Kunci Pass 10, 12, 14, 17 1 7. Tang 1 8. Ragum 1 9. Meteran 1 No Komponen Bahan Spek 1. Pillow Block Bearing (Bantalan duduk) 2 2. Plat baja Tebal 1 dan 3 mm 1 meter 3. Poros Baja 1 4. Kain Poles 2 5. Motor Penggerak 1HP 1 6. Baut dan Mur 8, 10, 14 mm 30 buah 7. V-Belt (sabuk-V tipe-A) 1 8. Pulley 2
Alur proses kegiatan rancang bangun mesin poles seperti pada Gambar 3.
Gambar 3. Diagram alir rancang bangun mesin polishing

## 3. Hasil dan Pembahasan
3.1 Desain Mesin Poles
ya tidak
Devi Eka Septiyani A 1 , Zidan Afriansyah 2 , Destri Muliastri 3 , Ilham Azmy 4 , Albert Daniel Saragih 5*
Journal of Applied Mechanical Engineering and Renewable Energy (JAMERE) Vol. 4 No.2 Agustus 2024 67 –71
Berikut  ini  desain  mesin polishing yang  telah  di rencanakan dapat dilihat pada Gambar 4.
Gambar 4. Desain 3D mesin poles
Keterangan :
Motor Penggerak : 1 V-belt (sabuk-V tipe-A) : 2
Poros
: 3 Pulley Motor : 4 Bearing (bantalan) : 5 Kain Poles : 6 Cover Kain : 7 Body Mesin : 8 Cover Depan : 9

## 3.2 Perhitungan dan Pemilihan Komponen
Perhitungan  yang  dilakukan  pada  kegiatan  rancang bangun  mesin  poles  yaitu  dimulai  dengan  menentukan ukuran  poros,  jenis  bantalan,    menentukan  diameter pully  serta  kecepatan output putaran  mesin,  dan menentukan tipe sabuk.
1. Menghitung Poros
Berat kain poles kiri     C = 0,2 kg Berat kain poles kanan D = 0,3 kg A = Bearing kiri B = Bearing kanan F V = pulley
∑ 𝑀𝐵𝑉 = 0
0,5𝑅𝐴𝑉 − 0,25.1 − 0,625.0,2 + 0,125.0,3 = 0 0,5𝑅𝐴𝑉 − 0,25.1 − 0,625.0,2 + 0,125.0,3 0,5 = 0,675 𝐾𝑔. 𝑚𝑚 𝑅𝐴𝑉 = 0,675 𝐾𝑔. 𝑚𝑚  ↑ ∑ 𝑉 = 0
𝑅𝐴𝑉 + 𝑅𝐵𝑉 − 0,2 − 1 − 0,3 = 0
𝑅𝐵𝑉 = 0,2 + 0,3 + 1 − 0,675 = 0,825 𝐾𝑔. 𝑚𝑚
𝑅𝐵𝑉 = 0,825 𝐾𝑔. 𝑚𝑚  ↑

## Momen
𝑀𝐶𝑉 = −0,125.0,675 + 0,375.1 − 0,625.0,825 + 0,7.0,3 = 0,153 𝐾𝑔. 𝑚 Horizontal = 0 𝑀𝐵𝐻 = 0 𝑀𝑚𝑎𝑥 = 𝑀𝐶𝑉 = 0,153𝑘𝑔. 𝑚 P:  0.75 kw n : 1400 Rpm fc : 1 Pd: 1 x 0,75 = 0,75 kw
- Momen rencana puntir
𝑇 = 9,74𝑥 10 5 𝑃𝑑 𝑛 1 = 9,74𝑥 10 5 𝑥 0,75
1400 = 521,785 𝑘𝑔 𝑚𝑚 2 ⁄

## Bahan poros yang digunakan yaitu baja S45C
𝑆𝑓 1 = 6 Faktor kemanan material 𝑆𝑓 2 = 2 Faktor pengaruh konsentrasi tegangan Kekuatan tarik baja S45C = 58 kg/mm 2 𝐶𝑏 = 2 𝐾𝑡 = 1,5 - Tegangan geser yang diijinkan
𝜏 𝑎 = 58 6𝑥2 = 4,83 𝑘𝑔 𝑚𝑚 2 ⁄
- Diameter poros
𝑑 𝑠 = [ 5,1 𝜏𝑎 . √(𝐶𝑏. 𝑀) 2 + (𝐾𝑡. 𝑇) 2 ] 1/3
𝑑 𝑠 = [ 5,1 4,83 . √(2.0,153.1000) 2 + (1,5.521,785) 2 ] 1 3 = 10,28 𝑚𝑚
𝑑𝑠 = 10,28 𝑚𝑚 minimum 𝑑𝑠 = 30 𝑚𝑚 → Diameter poros di ambil menyesuaikan dengan lubang bearing.
Devi Eka Septiyani A 1 , Zidan Afriansyah 2 , Destri Muliastri 3 , Ilham Azmy 4 , Albert Daniel Saragih 5*
Journal of Applied Mechanical Engineering and Renewable Energy (JAMERE) Vol. 4 No.2 Agustus 2024 67 –71
2. Jenis Bantalan
Bantalan yang digunakan adalah bantalan duduk ( Pillow Block  Bearing) berdiameter  lubang  bantalan  30  mm dengan jenis Single Row Deep Grove Ball Bearing atau yang  sering  dikenal  dengan  bantalan  bola  alur  dalam satu lapis.
3. Menentukan Putaran Mesin dan Diameter Pulley
Menentukan  diameter pulley penggerak  (D1)  dan menentukan diameter pulley yang digerakan (D2) Diketahui : Rasio Putaran 𝑛 1 = 1400 𝑛 2 = 2800 ( output putaran akhir) 𝑖 = 𝑛1 𝑛2 = 1400 2800 = 0,5
Diasumsikan diameter pulley penggerak D1=203,2 mm menentukan diameter pulley yang digerakan:
𝑖 = 𝑛 1 𝑛 2 = 𝐷 2 𝐷 1 𝐷 2 = 𝐷 1 . 𝑖 = 203,2 . 0,5 = 101,6 mm Jadi diameter pulley penggerak (D 1 ) dan diameter pulley yang digerakan (D 2 ) D 1 = 203,2 / 8 inch D 2 = 101,6 / 4 inch Output putaran 𝑛2
𝑛 2 = 𝑛1 𝑖 = 1400 0,5 = 2800 𝑅𝑝𝑚
4. Menentukan Tipe Sabuk dan Panjang Sabuk
Rpm =1400 Daya = 0,75 kw V-Belt : Sabuk V tipe A Diketahui :
C  =  295,5  mm  berdasarkan  pengukuran  langsung panjang dari poros motor ke poros kain
𝐿 = 2𝐶 + 𝜋 2 (𝐷 1 + 𝐷 2 ) + (𝐷 1 + 𝐷 2 ) 2 4𝐶
𝐿 = 2(295,5) + 𝜋 2 (203,2 + 101,6 ) + (203,2 + 101,6) 2
4(295,5) = 1148,3 𝑚𝑚
Ukuran  panjang V-belt menyesuaikan  yang  mendekati dengan tabel  yaitu ukuran 1143 mm / 45 inch.
Hasil  perhitungan  terdapat  beberapa  komponen  yang digunakan dan menjadi spesifikasi pada mesin polishing tersebut, dapat dilihat pada tabel

## Tabel 2. Komponen mesin poles
Komponen Spesifikasi Motor Penggerak Ukuran 1 Hp 1Phase Daya Listrik 0,75 kw Rpm 1400 Ukuran  Diameter  Poros Motor 19 mm Poros Diameter 30 mm Bantalan Single  Row  Deep  Grove Ball Bearing Komponen Spesifikasi Baut M10 Diameter pulley penggerak (D 1 ) Diameter pulley yang digerakan (D 2 ) D1 = 203,2 / 8 inch D2 = 101,6 / 4 inch Sabuk Tipe A = 45 inch
3.3 Pembuatan dan Perakitan pada Mesin Poles
Tahapan yang utama dalam kegiatan rancang bangun ini adalah  perancangan  dan  konsep  desain  yang  akan menjadi  acuan  dalam  pengerjaannya,  desain  dirancang menggunakan software  Solidworks 2020  seperti  yang ditampilkan  pada  Gambar  4.  Pada  saat  proses perancangan  hal  lain  yang  perlu  di  perhatikan  adalah mekanisme kerja mesin tersebut. Mesin poles ini bekerja karena  adanya  gerakan  rotasi  bahan  poles  seperti  kain atau amplas, gerakan kain poles berasal dari pulley dan V-belt yang  mentransmisikan  daya  yang  berasal  dari motor listrik.
Setelah tahap perancangan, konsep desain, perhitungan dan  pemilihan  komponen,  tahap  berikutnya  adalah pembuatan  dan  perakitan  komponen  seperti  motor, poros, bantalan, sabuk V dan pulley seperti yang terlihat pada Gambar 5.

## Gambar 5. Bentuk Mesin Poles Setelah Proses Perakitan
Hasil  kegiatan  rancang  bangun  ini  dapat  dilihat  pada Gambar 6. Detail dan keterangan gambar sesuai dengan desain pada Gambar 4.
Gambar 6. Mesin Poles Kain Poles Bearing Poros Body Mesin
Devi Eka Septiyani A 1 , Zidan Afriansyah 2 , Destri Muliastri 3 , Ilham Azmy 4 , Albert Daniel Saragih 5*
Journal of Applied Mechanical Engineering and Renewable Energy (JAMERE) Vol. 4 No.2 Agustus 2024 67 –71
3.4  Hasil  Pengujian  Mesin  Poles  Dengan  Spesimen Logam
Pada tahap ini merupakan tahap terakhir yaitu pengujian pada  mesin polishing setelah  selesai,  objek  spesimen pengujian  yaitu  menggunakan  logam  /  baja  berukuran sekitar  20  x  50  mm.  Terlihat  kondisi  pada  spesimen sebelum  dilakukan  kegiatan polishing, adanya  kotoran serta karat yang menempel pada bagian permukaannya, Gambar 7.
Gambar 7. Spesimen sebelum dilakukan poles
Berikut ini merupakan hasil pengujian dapat dilihat pada Gambar 8 menunjukan permukaan spesimen  baja lebih bersih serta mengkilat.
Gambar 8. Spesimen sesudah dilakukan proses pemolesan
Berdasarkan  hasil  pengujian  keunggulan  dari  mesin poles  ini  terdapat  pada  keefektifan  waktu  laju  poles. Putaran  kain  poles  menjadi  lebih  cepat  (2800  Rpm)  di bandingkan  dengan  mesin  poles  sebelumnya  hanya membutuhkan    waktu  sekitar  ±  1  menit  untuk menghaluskan dan membersihkan spesimen seperti pada Gambar 8. Dengan kecepatan yang dihasilkan tersebut, spesimen  menjadi  lebih  cepat  panas  sehingga  penting bagi  operator  untuk  menggunakan  sarung  tangan  anti panas. Walaupun demikian dengan menggunakan mesin poles  ini  pekerjaan  menjadi  lebih  cepat  dan  mudah. Berbeda  dengan  metode  pemolesan/pengamplasan secara  konvensional  yang  membutuhkan  lebih  banyak waktu dan tenaga yang dibutuhkan dalam sekali waktu pengerjaan [8].

## 4.   Kesimpulan
Dari  hasil  pembuatan  mesin  poles,  dapat  disimpulkan bahwa  mesin  poles  dapat  berfungsi  dengan  optimal. Putaran  yang  dihasilkan  menjadi  lebih  cepat  dan membutuhkan waktu ± 1 menit untuk menghaluskan dan
membersihkan spesimen. Motor listrik yang digunakan sebesar  1  Hp  1  Fasa  dengan  kecepatan  putar  sebesar 2800 rpm.  Dari motor energi ditransmisikan pada poros berdiameter  30mm  dengan  perbandingan  pulley  1:2. Hasil  pengujian  pada  benda  kerja  material  baja menunjukkan baja yang terkorosi dapat berubah menjadi bersih mengkilat setelah dilakukan proses pengamplasan dengan mesin poles tersebut.

## Ucapan Terimakasih
Terimakasih  kepada  Pusat  Penelitian  dan  Pengabdian Masyarakat  Politeknik  Negeri  Bandung  yang  telah mendukung penelitian ini.

## Daftar Rujukan
[1]  R.  W.  Ilham  Heru  Setiawan,  Gatot  Eka  Pramono, “Rancang Bangun Mesin Belt Sander,” Almikanika , vol. 5, no. 2, pp. 46–55, 2023, doi: https://doi.org/10.32832/ almikanika.v5i2.13890.
[2]  A.  Ikma  Putra,  Y.  Yetri,  and  M.  Maimuzar, “Rancang  Bangun  Mesin  Amplas  Dengan  Sistem Mekanis Belt,” J. Tek. Mesin , vol. 11, no. 2, pp. 63– 69, 2019, doi: 10.30630/jtm.11.2.169.
[3]  M.  I.  Almadani  and  R.  Siswanto,  “Proses Manufaktur  Mesin  Poles  Dan  Ampelas  Untuk Proses  Metalografi,” Jtam  Rotary ,  vol.  2,  no.  1, p.15, 2020, doi: 10.20527/jtam_rotary.v2i1. 2001.
[4]  Widarto, “Pembuatan Mesin Poles untuk Pengrajin Perak di Kota Gede, Yogyakarta Guna Meningkatkan Kapasitas Eksport,” Inoteks ,  vol.  5, no. 1, pp. 13–22, 2003.
[5]  F. B. Susetyo, M. Muslih, M. A. Febrianto, and B. Basori,  “Rancang  Bangun  Mesin  Poles  Piringan Tunggal (Single Disc) Untuk Proses Metalografi,” J.  Ilm.  Giga ,  vol.  24,  no.  1,  p.  17,  2021,  doi: 10.47313/jig.v24i1.1070.
[6]  W.  K.  &  A.  Saidah,  “Rancang  Bangun  Mesin Pemotong  Penggosok  Logam  Dan  Non  Logam Metal and Non Metal Cutting Machine Design,” J. UTA  45  Jakarta ,  vol.  7,  pp.  1–11,  2022,  doi: https://doi.org/10.52447/jktm.v7i1.5944.
[7]  D.  L.  Caesar,  “Rancang  Bangun  Mesin  Gerinda Modifikasi  Camshaft  Manual,”  Universitas  Tidar, 2022.
[8]  I.  A.  Saputra,  G.  R.  Wilis,  and  R.  Hidayat, “Perancangan  Mesin  Amplas  Untuk  Bahan  Non Logam  Dengan  Mekanisme  Sabuk  Menggunakan Motor Listrik,” Maest. (Journal Mech. Electr. Eng. , vol.  4,  no.  3,  pp.  207–208,  2022,  doi: https://doi.org/10.47685/mestro.v4i01.390.