## Pemanfaatan Limbah Plat Baja Hasil Praktik Mahasiswa menjadi Rantai Menggunakan Presstool
Riles Melvy Wattimena * , Anwar Sukito Ardjo, Adhy Purnomo, Eko Saputra Program Studi D3 Teknik Mesin, Jurusan Teknik Mesin, Politeknik Negeri Semarang, Jl. Prof. Sudarto S.H., Tembalang, Semarang 50275
*E-mail: riles.wattimena@polines.ac.id
Diterima: 17-07-2022; Direvisi: 08-08-2022; Dipublikasi: 22-08-2022

## Abstrak
Limbah plat hasil praktik mahasiswa pada jurusan teknik mesin merupakan material sisa yang memiliki potensi untuk diubah  menjadi  produk  bermanfaat.  Limbah  plat  dapat  diubah  menjadi  produk  rantai.  Berdasarkan  kajian  pustaka, belum ditemukan penelitian yang merubah limbah plat menjadi rantai. Oleh karena itu penelitian ini penting untuk dilakukan. Tujuan penelitian ini adalah merancang press tool untuk membuat mata rantai dengan bahan stainless steel AISI 304 tebal 0,8 mm. Metode penelitian dilakukan dalam beberapa tahap yaitu tahap perancangan meliputi gambar desain  komponen  menggunakan  software  CAD  Solidworks  dan  perhitungan  komponen-komponennya.  Tahap pembuatan  yakni  membuat  part  dari  masing-masing  komponen.  Tahap  perakitan  yakni  menyusun  komponen- komponen sehingga menjadi alat yang utuh. Tahap pengujian yakni dengan uji coba alat dan pengambilan data. Hasil yang diperoleh dari penelitian ini adalah produk Presstool yang dapat membuat produk dengan bahan rantai stainlees Steel AISI 304 ketebalan 0,8 mm. Presstool ini juga dapat digunakan untuk membuat produk secara massal dengan menggunakan alat press berkapasitas mesin press 20 ton sebagai tenaga penggerak dan dapat menghasilkan 120 unit per jam. Alat Press ini memiliki dimensi 330 mm x 175 mm x 254 mm.
Kata kunci: Press tool ; rantai; limbah pelat

## Abstract
Plate waste resulting from student practice in the mechanical engineering department is a residual material that has the potential to be converted into useful products. Plate waste can be converted into chain products. Based on literature review, no research has been found that converts plate waste into chains. Therefore this research is important to do. The purpose of this research is to design a press tool to make a link with stainless steel AISI 304 with a thickness of 0.8 mm. The research method was carried out in several stages, namely the design stage including component design drawings using CAD Solidworks software and the calculation of its components. The manufacturing stage is to make parts from each component. The assembly stage is arranging the components so that they become a complete tool. The testing phase is by testing the tool and collecting data. The results obtained from this study are Presstool products that can make products with AISI 304 stainless steel chain material with a thickness of 0.8 mm. This press tool can also be used to make products in bulk by using a press with a 20 ton press machine capacity as a driving force and can produce 120 units per hour. This Press Tool has dimensions of 330 mm x 175 mm x 254 mm.

## Keywords: Presstool; chain; limbah pelat

## 1. Pendahuluan
Salah  satu  mata  kuliah  yang  ada  di  Jurusan  Teknik  Mesin  adalah  kerja  plat.  Selama  praktik  kerja  plat,  selalu menghasilkan limbah atau sisa plat yang tidak bisa digunakan lagi. Secara ekonomi, limbah plat merupakan kerugian. Padahal  limbah  plat  memiliki  potensi  untuk  dimanfaatkan  dengan  mengubah  menjadi  produk  lain.  Salah  satu  potensi produk yang bisa dibuat adalah rantai plat, seperti pada Gambar 1.
Berdasarkan kajian pustaka, ditemukan beberapa penelitian yang memanfaatkan limbah plat untuk dibuat menjadi produk  lain.  Gautama  dkk  [1]  melakukan  penelitian  tentang  pembuatan  O-ring  dengan  memanfaatkan  limbah  pelat. Penelitian ini menghasilkan desain prototype alat presstool dengan system penggerak penumatik. Alat press menggunakan pneumatic banyak diterapkan oleh banyak peneliti [2, 3, 4, 5]. Alat ini mampu memproduksi O-Ring Aluminium dengan
ketebalan  0.5  mm  rata-rata  sebanyak  20  buah  permenit.  Penelitian  tentang  alat  bantu  pembuatan  O-ring  juga  telah dilakukan banyak peneliti [6, 7]. Suyadi dkk. [8] memanfaatkan limbah pelat hasil praktik mahasiswa mesin untuk dibuat menjadi  produk  pelat  siku  penyangga  dudukan  buku.  Penelitian  tersebut  menghasilkan  alat  presstool  jenis  compound presstool. Alat ini mampu membuat pelat siku penyangga dudukan buku dengan ketebalan pelat 0,7 mm dari bahan baja low carbon dengan ukuran lebar 40 mm,panjang 100 mm, dan tinggi 80 mm dengan panjang garis emboss 84 mm dan 64 mm. Dari kajian pustaka tersebut, belum ditemukan penelitian tentang pemanfaatan limbah pelat menjadi produk rantai. Oleh karena itu, penelitian ini dipandang penting untuk dilakukan agar limbah dapat bermanfaat. Tujuan penelitian ini adalah merancang press tool untuk membuat mata rantai dengan bahan stainless steel AISI 304 tebal 0,8 mm.

## Gambar 1. Aksesoris rantai limbah plat

## 2. Material dan Metodologi

## 2.1. Bahan dan desain produk yang digunakan
Material produk adalah jenis bahan baku yang digunakan untuk membuat produk mata rantai. Bahan baku produk mata rantai yang digunakan adalah stainless steel yang memiliki spesifikasi jenis pelat Stainless steel AISI 304, tebal pelat 0,8 mm, dan tegangan tarik maksimum 600 N/mm 2 . Ukuran bentangan material produk ditentukan berdasarkan ukuran produk mata rantai yang direncanakan sehingga dapat memperkecil material pada stock strip yang terbuang. Gambar 2 menunjukkan ukuran bentangan pelat yang direncanakan.
Gambar 2. Bentangan Mata Rantai

## 2.2. Metode Penelitian
Metodologi  perancangan  dan  pembuatan layout  strip dan press  tool pada  proses  pembuatan  rantai  mengikuti diagram alir pada Gambar 3 [9]. Tahap perancangan bertujuan untuk merancang layout strip dan press tool yang dapat menyelesaikan permasalahan yang dihadapi indutri yang diperoleh dari pemilihan alternatif desain yang paling baik [10].
Gambar 3. Diagram alir Proses Perancangan yang diadopsi dari Shigley-Mitchell [9]

## 1. Identifikasi Kebutuhan
Rantai merupakan salah satu dari berbagai macam akseoris yang mempunyai banyak fungsi dilingkungan, seperti halnya bagi para pemelihara anjing dan kucing misalnya, rantai bisa digunakan untuk pengikat hewan peliharaan tersebut. Selain itu rantai juga dapat digunakan untuk kebutuhan lain seperti menggantung pot-pot bunga atau yang lainnya. Pada tahap  ini  diawali  dengan  membuat  pernyataan  lengkap  tentang  permasalahan,  kemudian  menunjukkan  kebutuhan, maksud dan tujuan mesin yang dirancang [9]
2. Perumusan Masalah
Setelah melakukan pengenalan kebutuhan, dilanjutkan dengan perumusan masalah. Perumusan masalah mencakup seluruh  spesifikasi  tentang  sesuatu  yang  akan  direncanakan.  Perincian  tersebut  mencakup  sejumlah  masukan  dan keluaran,sifat  dan  dimensi  ruang  yang  dipakai,  dan  semua  batasan-batasan  atas  besaran  yang  berkaitan  dengan  hal tersebut. Kita bisa membayangkan sesuatu yang akan direncanakan tersebut sebagai sesuatu dalam kotak hitam, sehingga dari situlah akan menghasilkan sebuah tujuan yang jelas dalam penelitian ini.

## 3. Sintesis
Setelah masalah dirumuskan, langkah selanjutnya adalah sintesa dari jawaban yang optimum yakni dilanjutkan dengan perancangan produk. Untuk itu diperlukan sebuah desain dan gambar kerja kemudian dipilih desain terbaik yang telah digambar sesuai dengan tujuan, fungsi dan kebutuhan yang ingin dicapai.

## 4. Analisis dan Optimasi
Sintesa tidak mungkin dilakukan tanpa disertai analisa dan optimisasi (analysis and optimization), karena sistem dianalisa untuk mengetahui diperoleh berdaya guna sesuai dengan spesifikasi. Kalau rencana tersebut gagala melampaui kedua  pemeriksaan  (analisa  dan  optimasi)  tersebut,  prosedur  sintesa  harus  diulangi.  Analisa  maupun  optimasi memerlukan alat atau model yang semula dari  sistem tersebut yang mungkin berbentuk analisa matematik. Analisis ini meliputi analisa gaya, teganga, deformasi, getaran daan lain-lain [9].

## 5. Evaluasi dan Penyajian
Evaluasi adalah pemeriksaan akhir dari suatu perencanaan. Pada tahap ini diharapkan mampu  menemukan apakah rencana tersebut memenuhi.

## 3. Hasil dan Pembahasan

## 3.1.   Layout strip rantai
Dalam rangka menentukan layout strip yang terbaik, maka diperlukan beberapa alternatif desain layout strip dimana alternatif desain ini  memiliki kelebihan dan kekurangan yang kemudian akan dilakukan penilaian dari masing-masing alternatif  desain.  Semua  proses  perancangan,  perencanaan  dan  pemilihan  elemen  mesin  yang  digunakan  dengan mempertimbangkan beberapa pustaka [9, 11, 12, 13, 14]. Pada penelitian ini, tiga alternatif desain layout strip diusulkan dan  ditampilkan  satu  persatu.  Semua  desain  yang  dibuat  didalam  peneitian  menggunakan  bantuan  software  CAD Solidworks [15].
Stasion 1 Stasion 2 Stasion 3 Stasion 4 Stasion 5 Stasion 6 Notching  Notching+ Piercing Idle Piercing Idle Parting + bending Gambar 4. Alternatif desain 1 dan proses pengerjaan press tool
Pada  alternatif  1 stock  strip dikerjakan  dengan  menggunakkan  proses notching,  notching+piercing , piercing, parting+bending .  Kemudian  benda  kerja  dilanjutkan  pada  mesin  lain  atau  secara  manual  untuk  dilakukan  assembly menjadi aksesoris rantai. Keunggulan desain 1 ini adalah ketepatan hasil bentuk dan ukuran produk lebih presisi karena proses  dilakukan  bertahap,  proses  pengerjaan  dan  pengoperasian  lebih  mudah,  dan  punch  dan  die  lebih  tahan  lama. Kelemahan desain 1 adalah banyak material yang terbuang dan biaya pembuatan alat lebih mahal.
Stasion 1 Stasion 2
Stasion 3 Stasion 4 Stasion 5 Piercing1 Idle Piercing 2 Idle Parting + Bending Gambar 4. Alternatif desain 2 beserta proses pengerjaan press tool
Pemilihan  jenis press  tool yang  kedua  bertujuan  untuk  mengoptimalkan  kinerja  mesin,  mempermudah  proses, perhitungan dimensi, dan penentuan posisi punch dan die . Pada alternatif 2 stock strip dikerjakan dengan menggunakan proses piercing, piercing, parting + bending . Kemudian benda kerja dilanjutkan pada mesin lain atau secara manual untuk dilakukan assembly menjadi aksesoris rantai. Keunggulan desain 2 ini adalah biaya pembuatan alat relative lebih murah, material yang terbuang lebih sedikit, dan proses pengerjaan dan pengoperasian mudah. Kelemahan desain 2 ini adalah perawatan alat cenderung lebih sulit dan ketepatan hasil bentuk dan ukuran produk tidak sebaik pada alternative 1.
Group 1 Group 2 Piercing + Lanzing Parting + Bending Gambar 5. Alternatif desain 3 beserta proses pengerjaan press tool
Pemilihan  jenis press  tool yang  ketiga  bertujuan  untuk  mengoptimalkan  kinerja  mesin,  mempermudah  proses, perhitungan dimensi, dan penentuan posisi punch dan die . Pada alternatif 3 proses pengerjaan menggunakan sistem group tool. Stock strip dikerjakan dengan menggunakan proses piercing, lanzing, parting + bending . Kemudian benda kerja dilanjutkan pada mesin lain atau secara manual untuk dilakukan assembly menjadi aksesoris rantai. Keunggulan desain 3 ini adalah biaya pembuatan alat relative lebih murah, material yang terbuang sedikit, proses pengerjaan dan pengoperasian mudah dan perawatan alat lebih mudah. Kelemahan desain 3 ini adalah ketepatan hasil bentuk dan ukuran produk tidak sebaik pada alternative desain 1 dan 2.
Langkah berikutnya adalah pemilihan desain terbaik dari ketiga desain yang sudah dijabarkan sebelumnya. Penilaian dilakukan dengan meninjau beberapa parameter seperti ketepatan hasil bentuk dan ukuran produk, tingkat kesulitan proses pengerjaan  press  tool,  banyaknya  material  yang  terbuang,  biaya  pembuatan  alat,  dan  pengoperasian.  Berdasarkan penilaian, disimpulkan bahwa alternative desain 3 mempunyai penilaian tertinggi dibandingkan dengan alternative desain a dan 2. Maka dari itu, desain 3 digunakan acuan pada penelitian ini. Alat bantu pengelasan Hook untuk mempermudah proses pengelasan melingkar dapat dilihat pada Gambar 6.
3.2.  Perakitan Presstool dan proses pembentukan rantai
(a)
(b)
Gambar 6. (a) perakitan presstool bagian atas dan (b) perakitan presstool bagian bawah
Gambar 6 (a-b) adalah perakitan presstool bagian atas dan bawah, sedangkan Gambar 7(a-e) adalah p roses pembentukan rantai mengikuti tahapan sebagai berikut:
a) Potongan  plat  baja  sisa  praktik  kerja  plat  masih  memiliki  bentuk  tidak  menentu  seperti  Gambar  7(a),  dimana hasilnya seperti Gambar 7(b),
b) Hasil dari proses pelubangan selanjutnya dilakukan pelubangan pada kedua bagian sehingga diperoleh hasil seperti Gambar 7(c).
c) Selanjutnya  hasil  dari  Gambar  7(c)  dilakukan  penekukan  setengah  lingkaran  pada  bagian  tengahnya  sehingga diperoleh bentuk seperti Gambar 7 (c).
d) Proses akhir dari pembuatan rantai adalah merangkai mata rantai satu sama lain dengan memasukkan ujung mata ranati ke lubang mata rantai lainnya sehingga diperoleh bentuk utaian rantai seperti Gambar 7(d).
(a) (b)
(c) (d)
Gambar 7. Hasil pembuatan mata rantai, (a) mata rantai setelah pelubangan (b) mata rantai setelah ditekuk setengah lingkaran, dan (c) Untaian ata Rantai telah menjadi Rantai

## 3.2. Hasil Pengujian
Data yang didapat dari hasil pengujian presstool untuk membuat mata rantai dengan bahan stainless steel AISI 304 adalah (1) proses pierching, (2) proses Lanzing , dan (c) proses parting dan bending , hasil ketiga proses tersebut dapat dilihat pada Gambar 5(a-c). Bahan uji plat adalah stainless steel AISI 304, tebal 0,8 mm. Hasil yang diperoleh dari proses pertama ini baik, tidak terdapat cacat sedikitpun. Pada pemotongan proses kedua yaitu proses lanzing, hasil yang didapat baik dan sesuai dengan yang diharapkan.
Proses terakhir dari press tool mata rantai yang menggunakan bahan stainless steel AISI 304, memperoleh hasil yang kurang baik, pada sisi tengah produk yang merupakan proses parting terdapat cacat sobekan, hal ini dikarenakan posisi jatuhnya punch terhadap die tidak center dan die tumpul. Sedangkan pada proses bending hasil yang diperoleh kurang  baik  dikarenakan  pada  saat press  tool dalam  kondisi  titik  mati  bawah,  kondisi  punch bending tidak  mencapai permukaan / tidak menyentuh permukaan die pembentukakan ( bending ).
(a) (b)
(c)
Gambar 5. (a) Hasil proses pierching, (b) Hasil proses Lanzing, dan (c) Hasil proses parting dan bending

## 3.3. Analisa Hasil Pengujian
Berdasarkan pengamatan hasil proses piercing dalam kondisi baik, ini menandakan clearance sudah baik. Berdasarkan pengamatan  hasil  proses lanzing dalam  kondisi  baik,  ini  berarti clearance sudah  baik.  Berdasarkan  pengamatan  hasil proses parting dan bending hasilnya kurang baik dan tidak sesuai, hal ini menandakan clearance pada proses tersebut kurang baik.

## 4. Kesimpulan
Penelitian ini menghasilkan desain presstool untuk membuat produk rantai dari limbah pelat tebal 0,8 mm. Alat presstool ini meliputi proses pierching , lanzing , parting dan bending. Pada proses pierching, dihasilkan proses yang baik dan tidak terdapat cacat sedikitpun. Pada pemotongan proses lanzing, hasil yang didapat baik dan sesuai dengan yang diharapkan. Pada proses parting diperoleh hasil yang kurang baik, pada sisi tengah produk yang merupakan proses parting terdapat cacat sobekan yang disebabkan oleh tidak center dan die tumpul. Sedangkan hasil pada proses bending kurang baik dikarenakan pada saat press tool dalam kondisi titik mati bawah, kondisi punch bending tidak mencapai permukaan.

## Daftar Pustaka
[1] Gautama, P., Ka’ka, S., Suyuti, M.A., Susanto, T.A., 2014, Desain Prototipe Alat Press Tool untuk Pembuatan O- ring system Pneumatik, Sinergi, No. 2, Hal. 114-123
[2] Alfian, A., dkk., 2007, Rancang Bangun Alat Press Bricket Arang Tempurung Kelapa Sistem Pneumatik. Makassar. Tugas Akhir. Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Ujung Pandang.
[3] Patient, P., dkk., 1983. Pengantar Ilmu Teknik Pneumatik. Dialihbahasakan oleh Alex Tri Kantjono Widodo. Jakarta: PT. Gramedia.
[4] Suyuti, M.A., Sultan, A.Z., Ardiansyah, M, Mihdar, R.A., Swastika, G.Y., 2019, Rancang Bangun Automatic Press Tool untuk Blanking Cetakan Kue. Sinergi, Vol. 17, No. 2, hal 156-167.
[5] Nur,  R.,  Suyuti,  M.A.,  Iswar,  M.,  2019,  Designing  and  Manufacturing  the  Press  Tool  of  Air  Bending  V  Brake, Journal of Engineering design and Technology, Vol. 19, No. 3, hal. 139-144.
[6] Muhammad,  M.,  dkk.  1991.  Perancangan  dan  Pembuatan  Alat  Bantu  Pembuat  Ring.  Laporan  Tugas  Akhir. Makassar: Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Ujung Pandang.
[7] Saharuddin, Mangdik, S., 2006, Rancang Bangun Alat Potong Ring-O Manual. Laporan Tugas Akhir. Makassar: Teknik Mesin Politeknik Negeri Ujung Pandang.
[8] Suyadi, Pratomo, A.W., Haryanto, P., Paryono, Irianto, S., 2019, Pemanfaatan Limbah Pelat Baja Dari Bahan Sisa Praktek  Kerja  Pelat  Menjadi  Produk  Pelat  Siku  Penyangga  Dudukan  Buku  Menggunakan  Proses  Bending  Dan Embossing, Jurnal Rekayasa Mesin, Vol. 14, No.1, hal. 1-6.
[9] Budynas-Nisbet,  2015 .  Mechanical  Engineering:  Shigley’s  Mechanical  Engineering  Design ,  10  Edition. McGraw−Hill Primis. ISBN: 0−390−76487−6 Mechanical Engineering. http://www.primisonline.com
[10] Al-Bahra Bin Ladjamudin, 2005, Analisis dan Desain Sistem Informasi, Graha Ilmu, Yogyakarta
[11] Khurmi.R.S & Gupta J.K. 2005. A Textbook of Machine Design (SI Units). New Delhi : Eurasia Publishing House (PVT.) Ltd.
[12] Mott, R. L., 2004, Machine Elements In Mechanical Design, Fouth Edition Perason Education : New Jersey.
[13] Sato,  G.  Takeshi  dan  N.  Sugiarto  Hartanto.  1986.  Menggambar  Mesin  Menurut  Standar  ISO.  Jakarta:  Pradnya Paramita.
[14] Sularso, Kiyokatsu Suga. 1997. Dasar Perencanaan dan Pemilihan Mesin. Jakarta: Pradnya Paramita.
[15] Solidworks, Dassault Systèmes, Solidworks, 2016, San Diego: Dassault Systèmes, 2016.