p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934

## Perancangan Alat Sandblasting untuk Diaplikasikan Pada Komponen Plat Besi Sebagai Penghilang Karat
Webi Kahfi Ekin Saputra 1 , Ratna Dewi Anjani 2 , Aa Santoso 3
Program Studi Teknik Mesin, Universitas Singaperbangsa Karawang, Karawang Indonesia
* Koresponden email : ekinsaputrawebikahfi@gmail.com
Diterima: 22 Oktober 2023 Disetujui: 4 November 2023

## Abstract
The  development of  the  world of  technology  and  industry  is  increasingly  rapid,  as  is  the  manufacturing industry  in  Indonesia  which  is  also  increasingly  advanced  and  developing  following  world  industrial movements. A good  metal  surface  is  one  that  is  clean  from  all  types  of dirt  such  as  dust, rust  and  other impurities,  and  has  an  even  surface  roughness.  There  are  many  ways  that  can  be  used  to  clean  metal surfaces, such as brushing with a wire, dipping in an acid solution, or by spraying solid particles in the form of sand as an abrasive material or what is called sandblasting. This research aims to determine the small scale design process so that it can be applied to small and medium businesses and determine the strength of the frame using Autodesk Inventor 2017 software. This research design uses SS400 Carbon Steel material and the  cabin  is  made  using  Galvanized  Plate,  the  only  difference  is  that  galvanized  contains  97%  Zinc  and Aluminum 1%. The research results show that it can provide benefits in the process, as well as increase insight to be able to develop sandblasting tool technology in the future.

## Keywords: sandblasting, SS400 carbon steel material, autodesk inventor

## Abstrak
Perkembangan dunia teknologi dan industri semakin pesat, begitu pula dengan perkembangan industri di Indonesia  yang  juga  semakin  maju  dan  berkembang  sebagai  dampak  dari  pergerakan  industri  dunia. Permukaan logam yang baik bersih dari segala macam kotoran seperti debu, karat dan kotoran lainnya, serta mempunyai kekasaran permukaan yang seragam. Beberapa metode dapat digunakan untuk membersihkan permukaan  logam,  seperti  penyikatan  dengan  kawat,  pencelupan  pada  larutan  asam,  atau  dengan penyemprotan partikel padat yang berupa pasir sebagai zat abrasive atau disebut sandblasting. Penelitian ini bertujuan  untuk  mengetahui  proses  perancangan  skala  kecil  untuk  dapat  diaplikasikan  pada  usaha  kecil maupun  menengah  dan  mengetahui  kekuatan  rangka  dengan  menggunakan  software Autodesk  Inventor 2017.  Perancangan  penelitian  ini  menggunakan  material  baja  karbon  SS400  dan  pembuatan  kabin menggunakan Plate  Galvanis yang  membedakannya  hanya  galvanis  mengandung  97%  Zink  dan  1% aluminium.  Hasil  studi  menunjukkan  bahwa  dapat  memberikan  keuntungan  dalam  pengerjaannya, dan menambah wawasan untuk dapat dikembangkan teknologi alat sandblasting kedepannya. Kata Kunci: sandblasting, material baja karbon SS400, autodesk inventor

## 1. Pendahuluan
Pesatnya  pertumbuhan  industri  manufaktur  saat  ini  menuntut  perusahaan  agar  bisa  bersaing secara sehat antar perusahaan, ini terjadi karena semakin ketatnya persaingan antar perusahaan untuk memuaskan konsumen.  permukaan  logam  yang  baik  bersih  dari  segala  macam  kotoran  dan  debu,  karat  dan  kotoran lainya  serta  mempunyai  kekasaran  permukaan  yang  seragam.  Beberapa  metode  yang  dapat  digunakan untuk membersihkan pemukaan logam, seperti penyikatan dengan kawat, pencelupan pada larutan asam, atau bisa juga dengan menyemprotkan benda padat yang berupa pasir kasar sebagai material abrasive atau disebut Sandblasting [1] .
Sandblasting adalah  metode  untuk  menghilangkan  permukaan  material  yang  terkontaminasi (misalnya karat, cat, garam, oli dll) untuk mendapatkan karakter profil material baik untuk   memperkasar ataupun memperhalus, metode ini sering digunakan pada permukaan  yang berbahan dasar logam atau besi [2]. Sandblasting merupakan  suatu  metode  pembersihan  permukaan  logam  dengan  cara  membakar  material  atau bahan abrasif seperti bijih besi atau pasir kasar sehingga permukaan logam dan bahan abrasif tersebut saling bergesekan untuk menghilangkan kotoran seperti karat, minyak, cat lama. dll. agar bahan pelapis seperti cat dapat melekat dengan kuat [3].
p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934
Cara  kerja sandblasting adalah  udara  yang  bertekanan  tinggi yang  mengalir  dari  suatu  kompresor yang kemudian dilewatkan melalui 2 selang, selang pertama itu menuju tabung pasir sedangkan selang yang kedua dilewatkan menuju nozzle . Akhirnya dari ujung nozzle akan menghasilkan udara bertekanan tinggi sehingga pasir akan mengikis permukaan material dan menghilangkan kotoran yang melekat  pada benda kerja [4].
Namun ada juga kelemahan pada proses ini, adalah pengumpulan pasir yang dilakukan secara manual dengan menggunakan sapu, serok yang selanjutnya dimasukkan kembali ke dalam sandspot yang memakan waktu cukup lumayan lama dan juga operator harus tetap memegang benda kerja tersebut  sampai selesai proses sandblasting.
Penelitian  perancangan  ini  menggunakan  material  yang  sama  pada  kerangka  dan  kabin penulis menggunakan baja Structural Steel 400 [5], dan namun pembuatan kabin menggunakan Plate Galvanis yang membedakannya hanya galvanis mengandung 97% Zink dan 1% aluminium [6].
Dalam  pelaksanaan  penelitian  ini,  terdapat  beberapa  acuan  yang diambil  dari  penelitian  terdahulu seperti penelitian dari [7], memiliki tujuan Pada alat ini ditambahkan ruang khusus yaitu ruang tiup untuk proses pengerjaannya, sehingga pengguna dapat terhindar dari polusi debu dan memudahkan pengumpulan bahan abrasif yang terbakar.
Dalam  perancangan  alat sandblasting ini  menggunakan  bantuan  untuk  mempermudah  dalam pengerjaannya yaitu dengan software Autodesk Inventor 2017 [8]. Untuk mencari seperti regangan, defleksi dan safety factor dalam menganalisis perancangan tersebut.

## 2. Metode Penelitian
Metode yang digunakan dalam perancangan kali ini dapat dilihat dari diagram alir pada Gambar 1 .
Gambar 1. Flowchart penelitian

## 1. Tahap Perencanaan
Langkah awal adalah perencanaan yang diawali dengan kasus di lapangan dan studi literatur. Gambar sketsa dan daftar alat dan bahan yang diperlukan disiapkan berdasarkan informasi yang diterima. Hasil yang diperoleh disajikan dalam bentuk gambar  menggunakan aplikasi atau  software Autodesk  Inventor 2017 . Pada  penelitian  ini  peralatan sandblasting mempunyai  beberapa  bagian  penting  seperti  kompresor,  titik sandblasting dan rangka peledakan [9].
p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934
Gambar 2 . Desain Kompresor Sumber: Analisa data Autodesk Inventor 2017
Untuk penelitian dalam perancangan ini menggunakan kompresor  bermerek Gihon Air Compressor dengan spesifikasi yang akan ditulis dalam Tabel 1.
Tabel 1. Spesifikasi Kompresor Model 0S1024 Volts 220 V/50 Hz Power 550 Watt Speed 1440 Rpm Pressure 8 Bar Capacity 200l/Min Tank 24 L Year 2021
Gambar 3. Desain Sandpot / Penampung pasir [10] Sumber: Analisa data Autodesk Inventor 2017
Pada  penelitian  ini membuat  penampung  pasir  atau  bisa  juga  disebut  sebagai sandspot dengan menggunakan bahan material yang berupa plat galvanis dengan ukuran yang sudah penulis buat di aplikasi Autodesk Inventor 2017. Penampung pasir ini berfungsi sebagai penampung material abrasive seperti pasir yang nantinya                akan ditembakkan melalui udara bertekanan dari kompresor.
p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934
Gambar 4. Desain Rangka Blasting Room Sumber: Analisa data Autodesk Inventor 2017
Struktur  rangka  ruangan blasting ini  nantinya  digunakan  sebagai  tempat  khusus  untuk  proses sandblasting dan fungsi ruang blasting ini adalah untuk melindungi pengguna dari kontaminasi debu dan memfasilitasi daur ulang bahan yang sudah ditembakkan. Pada proses pembuatan gambar hasil desain dari aplikasi Autodesk Inventor 2017. 2. Tahap Perancangan
Setelah desain selesai, serta bahan yang digunakan sudah siap, Langkah selanjutnya adalah merakit alat tersebut. Pada perancangan kali  ini memerlukan peralatan seperti hal bor listrik, mur dan baut, palu, paku dan penutup sambungan agar debu tidak dapat keluar [11]. 3. Tahap Pengujian
Setelah alat tersebut dirakit,  dilakukan pengujian  apakah alat tersebut berfungsi dengan baik atau tidak. Benda uji yang akan diuji ini adalah jenis Baja Ringan yaitu. SS400 atau baja struktural, bukan baja tahan  karat  standar  JIS  [12].  Baja  SS400    digunakan  untuk  konstruksi  jembatan,  pelat  kapal,  rig  atau anjungan  minyak,  dll.  Cara  pengujiannya  adalah  dengan  menembak  baja  SS400  yang  berkarat  dengan menggunakan bahan abrasif bertekanan tinggi untuk dapat menghilangkan karat pada permukaan baja atau logam. Proses ini dapat dilakukan di dalam blower chamber , dimana terlihat keluar atau tidaknya debu yang dihasilkan selama proses, dan terlihat bahan abrasif yang terbakar dikumpulkan satu kali melalui hopper bawah [13]. Pada Tabel 2 terdapat spesifikasi Baja Karbon SS400 sebagai berikut.
Tabel 2. Spesifikasi Baja Karbon SS400 Chemical Element C ≤ 16 mm max C >16 mm max Si max Mn max P max S max % by mass 0.17 0.20 - 1.40 0.045 0.045
Baja  SS400  ( Structural  Steel )  merupakan  baja  karbon  rendah  ( mild  steel )  yang  berstandar ASTM ( American  Society  for  Testing  Materials ) A36 atau JIS ( Japanese  Industrial  Standards ) G3101 .  Dan biasanya baja ini digunakan pada konstruksi jembatan, pelat pada kapal laut, tangki minyak [14].

## 3. Hasil dan Pembahasan
Dari hasil perancangan ini dapat dibuat alat sandblasting sesuai dengan rencana yang diusulkan pada tahap pertama dengan software Autodesk Inventor 2017. Pada Gambar 6 , diketahui komponen utama dari alat sandblasting yang  meliputi compressor (9,10,17),  selang blasting dan  pasir  kasar  (23),  Penampung pasir kasar  (11), dynamo  blower (16), Gun (24),  lampu  LED  (7), colling  fan (8),  plat  penyangga  (10), case  mika  (14,15),  roda  (21),  dan blasting  room (20).  Alat  ini  juga  bisa  ditambahkan  dengan  penyedot seperti penyedot debu atau kipas (22) yang digunakan untuk membersihkan debu yang beterbangan didalam ruang blasting .
p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934
Gambar 5. Desain akhir alat Sandblasting Sumber: Analisa data Autodesk Inventor 2017

## 1. Hasil Pengujian menggunakan Autodesk Inventor 2017
Pada tahap simulasi rangka, hal ini ditunjukkan untuk melihat seberapa kuat rangka  menahan gaya atau  beban yang bekerja  pada  rangka.  Beban  yang bekerja  pada  mesin  terdapat  1  titik  dimana  beban  itu bersumber  dari  berat dynamo  blower dan  berat  dari  i  yang  mempunyai  berat  total  N  atau  5  Kg  yang menempel pada rangka. Berikut adalah hasil analisa rangka sandblasting yang ditunjukkan pada Gambar 6, 7, dan 8 dibawah ini.
Gambar 6. Tegangan pada rangka melalui software Autodesk Inventor 2017 [15] .
Untuk tegangan maksimum yang terjadi pada rangka sandblasting dengan beban kabin, dan dinamo kipas  didapatkan  hasil  senilai  3,74  ×  10-8.  Untuk  hasil  defleksi  maksimum  yang  terjadi  pada  rangka sandblasting dengan beban dinamo kipas dan kabin sandblasting didapatkan hasil sebesar 17,11 × 10 8 pada Gambar 7. Untuk hasil Safety  Factor yang  didapatkan  pada  rangka sandblasting dengan beban  dinamo dan kabin sandblasting didapatkan hasil sebesar 15 yang dapat dilihat pada Gambar 8.
p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934
Gambar 7. Hasil Defleksi pada rangka melalui software Autodesk Inventor 2017
Gambar 8 . Hasil Safety Factor pada rangka melalui Software [16].

## 2. Biaya Bahan Produksi
Biaya untuk pembuatan alat sandblasting ini hanya akan dilihatkan biaya bahan baku dan biaya part ketika sedang dibuat sebagai Tabel 3 .
Tabel 3. Rincian biaya yang dikeluarkan dalam penelitian No Nama Part Jumlah Harga 1. Besi siku 30 x 30 mm tebal 3 mm 2 batang Rp. 200.000 2. Plat strip 200 x 30 mm tebal 3 mm 1 batang Rp. 50.000 3. Lampu LED 30 watt 1 pcs Rp. 60.000 4. Dinamo blower 2 phase 1 pcs Rp. 130.000 5. Sandblast Gun 1 pcs Rp. 250.000 6. Sigmat / Jangka sorong 1 pcs Rp. 70.000 7. Sarung Tangan Kimia 1 pcs Rp. 150.000 8. Switch Regulator 1 pcs Rp. 43.000 9. Plat Galvanis 1 lembar Rp. 430.000 10. Elektroda RD 260 1 pack Rp. 45.000 11. Roda Troli 4 pcs Rp. 240.000 12. Duckting Pipe 1 pcs Rp. 23.000 13. Kompresor 1 pcs Rp. 1.700.000 14. Mika Akrilik 1 pcs Rp. 40.000 15. Plat Ukuran 800 x 500 tebal 3 mm 1 pcs Rp. 150.000 16. Cooling Fan 1 pcs Rp. 30.000
p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934
No Nama Part Jumlah Harga 17. List Karet 4 meter Rp. 35.000 18. Converter DC 1 pcs Rp. 70.000 19. Selang Kompresor 1 pcs Rp. 100.000 20. Pilok 2 pcs Rp. 70.000 21. Kabel Listrik 2 meter Rp. 24.000 22. Plug In 1 pcs Rp. 15.000 23. Paralon 1 meter Rp. 50.000 24. O ring diameter 25 1 pcs Rp. 100.000 25. Kapasitor 6 Volt 1 pcs Rp. 25.000 26. Baut 20 pcs Rp. 50.000 27. Paku Rivet 30 pcs Rp. 30.000 28. Lem Besi 3 pcs Rp. 51.000 29. Pasir Silika 30 kg Rp. 300.000 30. Mat Bor diameter 6 1 pcs Rp. 15.000 31. Amplas 1 meter Rp. 20.000 32. Mata Gerinda 3 pcs Rp. 28.000 Total Rp. 4.594.000 Sumber: Analisa data lapangan, 2023

## 4. Kesimpulan
Proses  perancangan  alat sandblasting dimulai  dari  menentukan  gambar  mesin  dengan  sketsa, perencanaan  ukuran,  membuat  gambar  teknik,  menentukan  bahan  dan  menentukan  hasil  perhitungan. Desain  dari  alat sandblasting menggunakan Aplikasi Autodesk  Inventor 2017. Berdasarkan  hasil  analisa yang dilakukan pada rangka mesin dengan beban total 50 N. maka dapat  didapatkan nilai dari displacement sebesar 0,1301 mm, Beban (Fy) sebesar 34,54 N, Moment (My) sebesar 2160 N/mm, Torsi Stress sebesar 0,3286  Mpa,  dan  total  stress  sebesar  3,328  Mpa.  Dapat  diketahui  total  biaya  yang  dibutuhkan  untuk membuat alat Sandblasting sebesar Rp. 4.596.0.
5. Referensi
[1] L. B. B. Manalu, U. H. Umar, and A. Savitri, “Analisis Faktor Penyebab Pemborosan,” Rekayasa J. Tek. Sipil Univ. Madura , vol. 7, no. 2, pp. 1–6, 2022.
[2] Saputro, Andi,  and  Maula  Nafi.  "Analisis  Pengaruh  Sudut Dan  Jarak  Penyemprotan  Pada  Proses Sandblasting  Terhadap  Kekasaran  Ketebalan  Dan  Kekerasan  Pada  Baja  ST  37." Senakama: Prosiding Seminar Nasional Karya Ilmiah Mahasiswa . Vol. 2. No. 1. 2023.
[3] F. Ishaka, T. D. Santoso, and G. A. Pohan, “Pengaruh Ukuran Pasir Pada Perlakuan S andblasting Yang Memanfaatkan Pasir Besi Terhadap Wettability Baja Tahan Karat 316L,” J. JMMME , vol. 1, no. 1, pp. 9–13, 2021.
[4] C.  E.  Peñuela-Cruz et  al. ,  “The  effects  of  sandblasting  on  the  surface  properties  of  magnesium sheets:  a  statistical  study,” J.  Mater.  Res.  Technol. ,  vol.  23,  pp.  1321–1331,  2023,  doi: 10.1016/j.jmrt.2023.01.117.
[5] R. Raharjo, T. E. Avianty, T. D. Widodo, and H. Kusumaningsih, “Modification of SS 304 using semi  automatic  sandblasting  for  improvement  of  roughness  and  grade  quality,” IOP  Conf.  Ser. Mater. Sci. Eng. , vol. 1034, no. 1, p. 012157, 2021, doi: 10.1088/1757-899x/1034/1/012157.
[6] N. L. Indrayani, “Studi Pengaruh Ekstrak Eceng Gondok Sebagai Inhibitor Korosi Untuk Pipa Baja Ss400  Pada  Lingkungan  Air,” J.  Imiah  Tek.  Mesin ,  vol.  4,  no.  2,  pp.  47–56,  2016,  [Online]. Available: http://ejournal-unisma.net
[7] F.  A.  Pambudi,  V.  Naubnome,  and  N.  Fauzi,  “Rancang  Bangun  Alat  Sandblasting  Sebagai Pembersih Kotoran Pada Permukaan Logam,” Din.  J. Ilm. Tek. Mesin , vol. 12, no. 2, p. 65, 2021, doi: 10.33772/djitm.v12i2.17832.
[8] D. W. Utama, “Hands On Autodesk Inventor 2014,” Repository.Untar.Ac.Id , no. May 2014, 2014.
[9] M.  Hakim  and  M.  D.  Faza,  “Penerapan  Usaha  Sandblasting  Untuk  Meningkatkan  Daya  Saing Bengkel Motor Di Desa Bugangan,” J. Ekon. Manajemen, Bisnis Dan Sos. , vol. 3, no. 3, pp. 237– 252, 2023.
[10] L.  Abdul  Aziz  and  H.  Prassetyo,  “Usulan  Rancangan  Mesin  Sandblasting  Untuk  Produk  Pipa Bushing Arm Honda Crv,” Https://Ejurnal.Itenas.Ac.Id/Index.Php/Rekaintegra/Article/View/1074/0 ,  vol.  4,  no.  01,  pp.  299–
310, 2016.
p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934
[11] I. Yudistira Marsal, S. Martini, and M. Iqbal, “Rancangan Alat Bantu Proses Sandblasting Otomatis Untuk  Meminimasi  Waste  Of  Processing  Pada  Proses  Reparasi  Tabung  Menggunakan  Metode Rasional Pada Pabrik Pressing PT. Wika Industri & Kontruksi Bogor,” e-Proceeding Eng. , vol. 5, no. 1, pp. 1305–1312, 2018.
[12] M. Muslimin and A. M. Muhamad, “Penggunaan Steel Grit G25 Pada Sandblasting Baja Karbon Rendah  Jis-G3101-Ss400,” J.  Poli-Teknologi ,  vol.  17,  no.  3,  pp.  251–258,  2019,  doi: 10.32722/pt.v17i3.1266.
[13] M. Jakovac et al. , “Impact of sandblasting on morphology, structure and conductivity of zirconia dental ceramics material,” Materials (Basel). , vol. 14, no. 11, 2021, doi: 10.3390/ma14112834.
[14] W. Pamungkas, “Pengaruh Jarak Nozzle Sandblasting Baja Ss400 Terhadap Ketebalan Coating Dan Laju  Korosi,” J.  Energi  Dan  Manufaktur ,  vol.  15,  no.  2,  p.  116,  2023,  doi: 10.24843/jem.2022.v15.i02.p08.
[15] C. Finger, M. Stiesch, M. Eisenburger, B. Breidenstein, S. Busemann, and A. Greuling, “Effect of sandblasting on the surface roughness and residual stress of 3Y-TZP (zirconia),” SN Appl. Sci. , vol. 2, no. 10, pp. 1–8, 2020, doi: 10.1007/s42452-020-03492-6.
[16] D. Seprianto, “Perancangan Alat Blending/Mixing Menggunakan Perangkat Lunak CAD Autodesk Inventor  Professional  2010,” J.  Austenit ,  vol.  3,  no.  1,  pp.  52–60,  2011,  [Online].  Available: https://jurnal.polsri.ac.id/index.php/austenit/article/view/122