## DESAIN ALAT PENEPAT PENGELASAN KIT PEMADAM KEBAKARAN
Romi Wilza 1) , Wirda Novarika 2)* , M. Rasid 1) , Yusuf Dewantoro Herlambang 3) , Fatahul Arifin 1)
Muhammad Ikbal 1) , Kms. M. Hadi 1)
1) Jurusan Teknik Mesin, Politeknik Negeri Sriwjaya Jalan Srijaya Negara, Palembang, 30139
2) Jurusan Teknik Industri, Universitas Islam Sumatera Utara Jalan Dr. T. Mansur No. 9, Medan, 20222
3) Jurusan Teknik Mesin, Politeknik Negeri Semarang Jalan Prof. Sudarto Tembalang, Kec. Tembalang, Kota Semarang, Jawa Tengah 50275
* email corresponding: wirdanovarika@gmail.com INFORMASI ARTIKEL

## ABSTRAK
Diperbaiki: Revised 05/04/2022 Diterima: Accepted
19/04/2022
Publikasi Online: Online-Published 30/04/2022
©2022 The Authors.  Published by AUSTENIT (Indexed in SINTA)
doi: 10.53893/austenit.v14i1.4397
Kebakaran adalah  bencana yang tidak diinginkan oleh siapapun. Kebakaran bisa  terjadi  kapan  dan  dimana  saja,  salah satunya  adalah  perkantoran, gedung,  gudang, bahkan hutan.  Kebakaran  pada  bangunan  dapat menyebabkan  kerugian  baik  sifat  material  maupun  nonmaterial. UNtuk memadamkan  kebaran  perlu  peralatan  pendukung  contohnya  Kit  Pemadam Kebakaran (KPK) yaitu  alat  penggulung  selang  pemadam  kebakaran.  Untuk memproduksi  alat  ini  diperlukan  suatu  alat  bantu  produksi  dalam  hal pencekaman benda kerja yang akan dijadikan produk kit pemadam kebakaran. Untuk memproduksi Penggulung Selang Pemadam Kebakaran diperlukan alat bantu  produksi  yaitu  untuk  melakukan pemegang  benda  kerja agar  semua benda yang dihasilkan akan sama bentuk dan dimensinya. Maka dalam hal ini digunakan alat penepat yang  didesain  untuk  memegang,  menyangga  dan memposisikan  setiap  bagian  sehingga  setiap  pengelasan  yang dilakukan sesuai  dengan  batas  spesifikasi. Dalam  proses  perancangan  dan pembuatannya,  Alat  Penepat  Pengelasan  Untuk  Produksi KPK ini menggunakan perangkat lunak untuk menghitung beban yang mampu ditahan oleh  alat bantu  produksi  ini  dan  untuk  proses  pembuatannya  digunakan  alat seperti gerinda potong, mesin bor dan alat perkakas kerja bangku lainnya. Alat bantu ini dapat menahan berat benda sampai dengan 50 kg. dengan lendutan yang terjadi sebesar 0.055 mm.
Kata Kunci : kebakaran, jig and fixture, pengelasan, kit, pemadam

## ABSTRACT
Fire is a disaster that no one wants. Fires can occur anytime and anywhere, one of which is offices, buildings, warehouses, and even forests. Fires in buildings can cause losses in both material and non-material properties. To extinguish the fire, you need supporting equipment, for example a Fire Extinguisher Kit (FEK), which is a fire hose reel. To produce this tool, a production aid is needed in terms of gripping the workpiece that will be used as a fire fighting kit product. Fire Hose Reel production aids are production workpiece holder tools that are used in order to make accurate doubling of components to get good work results in production, of course there should be compatibility in terms of the position of the workpiece with the machine used. The fixing device is used which is designed to position, hold, and support each part so every welding performed is within the specified limits.  In  the  process  of  designing  and  manufacturing,  this  Welding  Tool  for Production of FEK uses software to calculate the load that these production aids can withstand and for the manufacturing process tools such as cutting grinders, drilling machines and other bench work tools are used. This tool can withstand the weight of objects up to 50 kg. with a deflection of 0.055 mm.
Keywords : fire , jig and fixture, welding, kit, extinguisher
1 PENDAHULUAN
Salah satu komponen penting yang dibutuhkan  pada  saat  memadamkan  kebakaran
ialah  selang  pemadam  ( Fire  Hose). Jadi untuk menghemat  waktu dalam  penggunaan  selang pemadam dibutuhkan “ALAT.PENGGULUNG SELANG  PEMADAM  KEBAKARAN”,  jadi  alat  ini juga  memudahkan  para petugas  pemadam kebakaran  ( fireman) agar  dapat  menarik  atau membentangkan  selang  karena  susunan  selang rapi. Selain menghemat waktu, manfaat lain alat ini ialah  dimaksudkan agar  peralatan  selalu  terawat dan selalu dalam keadaan baik ketika diperlukan.
Dalam pembuatan kit pemadam kebakaran ini  diperlukan  alat  bantu  cekam  untuk  membantu memegang  material  untuk  dilakukan  pengelasan pada saat proses produksi.
Untuk merancang alat bantu tersebut harus mengenal  alat bantu  cekam  yang  dikenal dengan istilah  “ Jig  and fixture ”(Venkatarama,  2015). Jig and  Fixture adalah  alat yang  diperuntukan memegang  benda  kerja  produksi agar  hasil produksinya  dalam  mempunyai  bentuk  dimensi yang  akurat  dan  dapat  digunakan  untuk  produksi massal. Karena  ini  berkaitan  dengan  adany akolerasi anatara alat potong serta  hasil produksi tetap  sama  dan  dapat  dijaga. (Hady,  2020  dan Arifin et al, 2020).
Para  peneliti  telah  banyak  menggunakan software  untuk  melakukan  simulasi  awal  sebagai dasar untuk pembuatan alat atau mesin. Perangkat lunak moldex teklah digunakan untuk pengembangan  produk  blu  ray  lens,  lensa biconkav  dan  LED  lens  (Wang et  al,  2018).  Solid Work  2021  digunakan  untuk  menginvestigasi tegangan  poros  bertingkat  (Candra et  al,  2021). Perangkat  lunak  lainnya  seperti  inventor,  ansys digunakan  untuk  mengembangkan  disain  turbin angin  (Kamal et  al,  2021; Irawan et  al,  2021; Garmana et al, 2021, dan Fauzi et al, 2021).
Penelitian terdahulu yang berkaitan dengan disain  alat  penepat  untuk  penggunaan  software inventor yang digunakan untuk mendisain  ragum yang dapat diatur sudutnya maksimum 45 derajat (Arifin et al, 2021).
Adapun  tujuan  dari  perancangan  dan pembuatan alat bantu ini adalah menghasilkan Jig and  Fixture  yang  memiliki  peran  dan  fungsi layaknya untuk memproduksi KIT alat penggulung selang  pemadam yang  memenuhi standar nasional Indonesia.

## 2. BAHAN DAN METODA
Alat penepat pengelasan  adalah alat  yang membantu  mempermudah  kita  dalam  melakukan pengelasan.  Dalam  perencanaan  alat  bantu  ini, pertama  harus  dilakukan  pembuatan  desain  dan prinsip  kerja  alat  tersebut  agar  dapat  mudah dipahami serta mudah dalam proses pembuatannya. Untuk memperjelas konstruksi alat tersebut dapat dilihat pada gambar 1.
Gambar 1 . Disain Alat Bantu Pencekam
Untuk  membuat  alat  bantu  produksi ini mengikuti  disain  yang  telah  dibuat yaitu;  ukuran dimensinya  adalah  800  mm  x  500  mm  x  800  mm. dibutuhkan alat-alat dan bahan.

## 2.1. Alat-alat dan Bahan
Alat-alat  yang  dipakai  dalam  pembuat  alat bantu produksi ini adalah mesin bor tangan, gerinda tangan, dan mesin las.
Bahan  yang dibutuhkan dalam pembuatan alat  bantu  ini  adalah  besi  siku  dengan  ukuran  50 mm x 50 mm, bar hollow berukuran 40 mm x 40 mm, dan pelat dengan tebal 5 mm, serta kawat elektroda E 6013 dengan diameter 2,0 mm.
2.1.1. Faktor  Ergonomik  pada  Disain Jig  And Fixture
Orang  Indonesia  rata-rata  memiliki  tinggi 158,17 cm. Pria Indonesia rata-rata memiliki tinggi 163,55  cm. Wanita  Indonesia  memiliki  tinggi  rata- rata  152,79  cm  dan  panjang  tangan  75  cm. Oleh karena itu, desain perlengkapan pemadam kebakaran  harus  mempertimbangkan  faktor-faktor tersebut [Tarwaka, 2015].
2.1.2. Analisa Perhitungan Beban Hasil Pengelasan
Pada  bagian  yang  las  akan  menerima beban  terbesar  yang  terletak  pada  rangka  meja. Oleh  karena itu  secara  teoritis  dapat  dihitung dengan  menggunakan  formula  sebagai  berikut (Sularso, 2005):
Luas Penampang Las
A = 2 x √ (1) Tegangan Geser  g = (2) Tegangan Tarik Ijin  t ijin = (3)
 g ijin = (4)
Panjang Kampuh Las
L = 2 x l     (5)
Tebal Kampuh Las
t = sin 45 x s
(6) Kekuatan Pengelasan
P = A x  g ijin (7) 2.1.3. Analisa Perhitungan Beban Hasil
Pengelasan
Proses  simulasi untuk  perhitungan    beban hasil pengelasan menggunakan software autodesk inventor. Analisa beban statis atau analisa kekuatan tarik  yaitu  dengan  membuat  pemodelan  rangka  2 dimensi dan 3 dimensi, material diverikasi mengikuti atau menyesuaikan dengan tabel material properties  (Tabel  1), yang  nantinya  digunakan untuk penentuan beban, gaya gravitasi, constrains, yang diaplikasikan, maka hasil yang didapat sesuai dengan konstruksi disain alat (gambar 1 dan 2).
Tabel 1. Material Properties Nama Nilai Umum Massa Jenis 7.85 g/cm 3 Kekuatan Yield 207 MPa Kekuatan Tarik Maksimum 345 MPa Tegangan Madulus Young's 210 GPa Poisson's Rasio 0.3 ul Modulus geser 80.7692 GPa Pada simulasi ini dilakukan untuk rangka ( assembly )  kesemuanya,  diberikan  gaya  atau beban yang tidak sama yaitu mulai 10 kg hingga 50 kg  yang selisihnya  10  kg  (dimisalkan  gaya  tekan saat proses permesinan bila terjadi yaitu 1 N hingga 5  N  kemudian  gravitasi  yaitu 9.8  m/det 2 )  untuk menghasilkan tingkat  ketahanan pada  tiap-tiap konstruksi.
2.2. Metoda Riset
Penelitian  ini  dimulai  dengan  mempelajari  teori dasar  dengan  mencari  literatur  yang  mendukun, kemudian  mendisain  alat,  selanjutnya  melakukan pembuatan  alat,  setelah  itu  melakukan  pengujian alat,  sesudah  itu  penganalisaan.  Apabila  tahapan ini  telah  berjalan  dengan  baik  maka  penelitian  ini sudah mencapau tahap akhir (selesai). Rangkaian kegiatan  itu  seperti  terlihat  di  diagram  alir  seperti pada gambar 2.
Gambar 2. Diagram Alir Pelaksanaan Penelitian

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1. Perhitungan Beban Hasil Pengelasan
Pengelasan  yang  menerima  beban  terbesar terletak  pada  rangka dan  pelat  meja.  Beban  yang harus  diterima F = 237,71  N.  Pengelasan  yang dilakukan pada bagian ini yaitu pengelasan SMAW dengan  jenis  sambungan  las  sudut T-joint. Elektroda  yang  digunakan  adalah  E6013  diameter 2.0 mm. perhitungan kekuatan las pada sambungan rangka bagian bawah yaitu besi hollow 40 mm x 40 mm x 2 mm.
Dari data perhitungan dengan menggunakan rumus(1-7)  maka  didapat  nilai  kekuatan  hasil pengelasan sebesar 31.390,8 N.
Karena  F  < P  maka  pengelasan  rangka dengan  elektroda  E6013  pada  rangka  besi hollow aman untuk menahan beban 237,71 N.

## 3.2. Hasil  Simulasi  Perhitungan  Pembeban
Statis
Desain 3D letak pembebanan gaya dan letak fix  contraints dengan mengaplikasikan software autodesk inventor sesuai dengan gambar 3 dan 4.
Gambar 3 . Posisi Gaya-gaya
Gambar 4. Posisi dari Fixed Constraint, Pin Constraint and Friction Constraint
Menentukan constraint yaitu dengan mengacu pada  posisi  tumpuan pemodelan dari rancangan produk. Constraints dapat  berupa friction  constraints, pin  constraints ,  dan fixed constraints ,. Sementara itu beban untuk analisis ini dibuat  bervariatif dimulai10  kg,  hingga 50  kg dengan  kelipatan  10  dan  gravitasi yaitu  9,8  m/s2 hingga dihasilkan  nilai  gaya  adalah 98  N,  196  N, 294 N, 392 N, 490 N yang diterapkan di konstruksi rancangan alat. Berikut ini adalah gambar constrain dari  pembebanan  untuk beban  maksimum  50  kg yaitu 490 N.
Gaya diletakan pada posisi di kedua bidang atas rangka hingga menghasilkan kekuatan rangka yang  menahan  beban  untuk posisi  tersebut, sementara  itu gaya  diposisikan  ditengah bagian pelat konstruksi alat diperuntukkan hingga mendapatkan  hasil  analisa kekuatan  konstruksi yang merata seperti terlihat pada gambar 5. Panah yang berwarna kuning adalah lambang beban atau gaya, dan warna ungu adalah arah gaya gravitasi.
Gambar 5. Hasil Simulasi Von Mises Stress
Gambar 6. Hasil Simulasi Lendutan
Gambar 7. Hasil Simulasi Faktor Keamanan
Dari  beberapa percobaan  yang  telah dilakukan didapatkan hasil data-data yang menjadi pertimbangan  dalam  konstruksi  alat  sebagai berikut:
Tabel 2. Rekapitulasi Hasil Simulasi Gaya Hasil Simulasi Von Misses Stress (MPa) Lendutan (mm) Faktor Keamanan 10 kg 0,976 0,011 15 20 kg 1,939 0,022 15 30 kg 2,909 0,033 15 40 kg 3,901 0,044 15 50 kg 4,865 0,055 15
Pada gambar 5,6,7 dan tabel 2 terlihat bahwa untuk  beban  maksimum  50  kg,  area  pada  rangka alat  penepat  ini semua masih berwarna biru maka ini dipastikan bahwa alat bantu ini mampu menahan beban  maksimum,  dan  defleksi  maksimum  yang terjadi  sangat  kecil  0,055  mm  dan  mempunyai factor keamanan yang tinggi 15. Maka dari analisa simulasi  ini  alat  yang  dirancang  akan  aman  untuk beban 50 kg.

## 4. KESIMPULAN
Konstruksi alat bantu pembuat kit pemadam kebakaran ini sudah menyesuaikan ergonomik dari kenyamanan  pekerja  yang  memakainya,  dan  juga masuk  dalam  kelompok  tahan  terhadap  beban statis  yang faktor kemananan minimumnya  adalah 15,  sehingga  untuk  rangkanya  masih  aman  untuk menahan  gaya  50  kg  untuk  posisi  penempatan gaya  di  bidang  atas  rangka.  Hal  ini  menyebabkan angka  faktor  keamanannya  berada  di  atas  batas minimum  yang  disyaratkan  untuk  beban  statis tersebut.
Untuk lendutan maksimum yang terjadi pada bagian atas pelat dengan beban 50 kg adalah 0.055 mm  dan  menyatakan  disain  aman  terhadap  gaya sebesar 50 kg.
Untuk tegangan Von Misses maksimum yang terjadi  di  bagian  atas  pelat  dengan  beban  50  kg, terlihat  pada  analisa  simulasi  akan  tetapi  masih masuk  dalam  katagori  aman,  maka  dapat diasumsikan  bahwa  alat  bantu  ini  cukup  aman untuk beban tersebut.

## 5. UCAPAN TERIMA KASIH
Terimakasih kepada Kementrian
Pendidikan,  Kebudayaan,  Riset  dan  Teknologi menlalui  Direktur  Politkenik  Negeri  Sriwijaya  yang telah mendanai penelitian melalui skema Kerdosma dengan dana PNPB TA. 2021.

## DAFTAR PUSTAKA
A  Garmana,  F  Arifin,  Rusdianasari,  2021,  CFD
Analysis for Combination Darrieus and Savonius Turbine  with  Differences  in  the  Number  of Savonius Turbine Blades, Proceeding International Conference on Artificial Intelligence and  Mechatronics  Systems (AIMS),  Bandung, 2021
E. Hady, “ Jig and Fixture ” https:// www.kompasiana.com/1991/55008c1aa333113 0725112d6/jig-dan-fixture,  (diakses  10  Oktober 2021)
F Arifin., D Arnoldi., E. Sundari, F Putri., F Agasa., Y  Ramadhan.,  G.Susetyo,  ,  Y.  D,  Herlambang 2020, Study of strength analysis simulation of Jig and  Fixture  45  degree  bore, Jurnal  Polimesin.
Vol. 18, No. 2, DOI:
http://dx.doi.org/10.30811/jpl.v18i2.1837
H  Candra,  D.  P  Putra,  Romli,  2021,  Investigasi Tegangan Pada Poros Bertingkat Menggunakan Metode  Elemen  Hingga  Berbasis  Computer Aided  Engineering, Jurnal  Austenit ,  Vol.13, No. 1, DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.4747728 Sularso , 2004, “Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen  Mesin”, Cetakan  11,  Pradya  Paramita, Jakarta
M  Kamal, F Arifin, Rusdianasari, 2021 Analysis of the  Performance  of The  Four-Blade  Darrieus Wind Turbine at the Jamik Bukit Asam Mosque Complex Tanjung Enim  South  Sumatra,
International  Journal  of  Research  in  Vocational Studies  (IJRVOCAS) , Print  ISSN  2777-0168, Online ISSN 2777-0141, DOI:
https://doi.org/10.53893/ijrvocas.v1i2.52
K  Venkatarama, 2015, “ Design of Jigs, Fixtures and Press  Tools ”,  John  Wiley  &  Sons  Ltd,  West Sussex, United Kingdom
M.  W  Wang.,  F.  Arifin,  H.  L.  Ku.,  2019 , Study  on micro  moulding  of  a  high  viewing  angle  LED lens .  Plastics,  Rubber  and  Composites,  DOI: 10.1080/14658011.2019.1685803,
M.  W  Wang.,  F.  Arifin,  J.  Y.  Huang,  2019 “Optimization  of  The  Micro  Molding  of  A Biconcave  Structure, International  Journal  of Technology ” 10(2): 269-279.
M.  W.  Wang,  C.  H.  Chen,  F.  Arifin,  and  J.J  Lin, 2018,  Modeling  and  analysis  of  multi-shot injection  molding  of  Blu-ray  objective  len s ,
Journal of Mechanical Science and Technology vol. 32 ed.10 hal. 4839~4849, DOI 10.1007/s12206-018-0932-z]
O.  Irawan,  Y.  Bow,  R.D    Kusumanto,  2021, Simulation and Performance Test Giromill Type Wind  Turbine;  Case  Study  Muara  Enim,  South Sumatra,  Indonesia, International  Journal  of Research  in  Vocational  Studies  (IJRVOCAS) , Print ISSN 2777-0168, Online ISSN 2777-0141,
DOI: DOI: https://doi.org/10.53893/ijrvocas.v1i2.10
R.M. Fauzi, F. Arifin, RD. Kusumanto, Optimization of Vertical Wind Turbine Performance in Tunnel Area  of  Coal  Conveyor, Proceeding The  7th International Conference on
Electrical, Electronics and Information Engineering (ICEEIE 2021), Malang, 2021
….., Kerugian  Kebakaran  Hutan  dan  Lahan
Sepanjang 2019 Capai Rp 75 Triliun, https://bnpb.go.id/berita/kerugian-kebakaran- hutan-dan-lahan-sepanjang-2019-capai-rp-75- triliun., (diakses 10 Oktober  2021) …., Ranked: The countries with the shortest people in  the  world, https://www.insider.com/shortest- people-in-world-by-country-2019-6#12-malawi- 15831cm-5-feet-232-inches-14 (diakses 26 Oktober  2021) Tarwaka.  2015.  Ergonomi  Industri  Dasar-Dasar Pengetahuan Ergonomi dan Aplikasi di Tempat Kerja  (Cetakan  Kedua).  Harapan  Press. Surakarta.