## PENGARUH SUHU DAN WAKTU TERHADAP KEKUATAN TARIK DENGAN PENGUJIAN TERMAL MEKANIS PADA BELT CONVEYOR 2 PLY
Muslih Muhammad 1 , Hari Arbiantara 2 , Ahmad Adib 2
1 Alumni Mahasiswa Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Jember
2 Staf Pengajar Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Jember Jl. Kalimantan 37 Jember 68121
Email: hariarbi@yahoo.com

## ABSTRACT
Belt is a major component that directly contact with the material and also it is a component that can be worn  out  in  a  conveyor  system.  Along  with  its  production  capacity  and  lack  of  conveyor  belt  proper maintenance, a conveyor belt will experience a variety of obstacles or problems. The problem that often occurs  is  the  torning  belt.  To  overcome  the  problems,  belt  splicing  is  necessary  to  do.  Hot  splicing method  is  one  method  that  can  help  connecting  the  belt.  Hot  splicing  method  utilizing  heat,  time  and pressure to connect the belt. The purpose of this study is to determine the influence of temperature and timing of belt splicing against tensile strength with thermal mechanical testing. The method used in this study  is  the  experimental  method,  a  method  used  to  test  the  effect  of  a  treatment  on  the  object  under study. Experiments carried out at a temperature variation of grafting ( 130 º C, 145 º C and 160 º C) and the variation of the connection time for 20 minutes , 30 minutes and 40 minutes . The results Showed the highest  strength  values  of  5:14  MPa  at  a  temperature  of 130 º C  splicing  and  connecting  time  of  40 minutes.
Keywords: Belt Conveyor, Splicing Temperature and Splicing Time.

## PENDAHULUAN
Di dalam industri manufaktur, material  – material yang  digunakan  merupakan  jenis  material  yang  berat maupun berbahaya bagi manusia. Mengingat keterbatasan  kemampuan  tenaga  manusia  baik  itu berupa  kapasitas  bahan  yang  akan  diangkut  maupun keselamatan kerja dari karyawan. [1] Diperlukan mesin pemindah  bahan  untuk  mempermudah  suatu  pekerjaan. Mesin pemindah bahan merupakan salah satu peralatan mesin  yang  digunakan  untuk  memindahkan  muatan dilokasi  pabrik  yang  berkapasitas  menengah  sampai kapasitas besar [2]
Belt  conveyor merupakan  alat  pengangkut  yang digunakan  untuk  memindahkan  muatan  dalam  bentuk satuan  atau  tumpahan,  dengan  arah  horizontal  atau membentuk  sudut  inklinasi  dari  suatu  sistem  operasi yang  satu  ke  sistem  operasi  yang  lain  dalam  suatu line proses  produksi,  yang  menggunakan  sabuk  sebagai penghantar muatan [3].
seiring  dengan  perawatan  yang  kurang  tepat  dan peningkatan  kapasitas  produksi,  maka belt  conveyor yang seharusnya bisa digunakan untuk waktu yang lama sering  mangalami  berbagai  kendala  atau  masalah . Kendala  yang  terjadi  berupa  sobek  pada belt .  Untuk mengatasi  kendala  yang  terjadi,  dapat  dilakukan penggantian belt atau penyambungan kembali. Terdapat berbagai  macam  jenis  penyambungan belt  conveyor . Salah  satu  jenis  penyambungan  adalah hot  splicing . Jenis  penyambungan  yang  memanfaatkan  suhu,  waktu dan tekanan pada sambungan belt [4]
.
Tujuan  yang  ingin  dicapai  dalam  penelitian  ini adalah  mengetahui  pengaruh  suhu  dan  waktu penyambungan belt terhadap  kekuatan  tarik  dengan pengujian termal mekanis

## METODOLOGI PENELITIAN
Penelitian  ini  menggunakan  jenis fabric  belt berpenguat polyester 2 lapis penguat ( ply ) dan jenis penyambungan hot  splicing dengan  variasi  suhu penyambungan  (130  ºC,  145  ºC  dan  160  ºC)  dan waktu  penyambungan  (20  menit,  30  menit  dan  40 menit).
Pembuatan  spesimen  uji  diawali  dengan pemotongan belt berdimensi  150  x  25  x  5  mm. Kemudian  dilakukan  pemberian  garis bias  cut pada ujung spesimen. Kemudian potong ujung belt sesuai garis bias  cut .  Potong  dan  kupas  bagian  karet  t op cover pada  kedua  tepi belt hingga  bertemu  dengan p ly pertama.  Setelah  bagian  top  cover  terangkat, dilakukan pengasaran.
Ujung belt yang  telah  dikasarkan,  kemudian dikuaskan perekat jenis STL RF4. Ketebalan lapisan perekat  biasanya  tidak  melebihi  0.02"  atau  0,5mm. Pemberian  perekat  di  lakukan  sebanyak  2  kali. Dimana pelapisan pertama bertujuan untuk menutup pori  –  pori  permukaan belt akibat  pengupasan  top cover. Pelapisan perekat yang kedua bertujuan untuk merekatkan  sambungan  antara  kedua  ujung belt. Setelah  proses  perekatan  pada  spesimen  selesai, dilakukan proses vulkanisasi atau proses pemanasan pada  sambungan belt  conveyor .  Proses  vulkanisasi
menggunakan variasi suhu (130 ºC, 145 ºC dan 160 ºC) dan  waktu  (20  menit,  30  menit  dan  40  menit). Kemudian  tunggu  selama  24  jam  sebelum  dilakukan pengujian.
Proses  pengujian  dilakukan  dengan  alat  uji  tarik unniversal  machine  testing merk  ESSOM  TM  113 dengan  pemanas  (termal  mekanis).  Tanpa  adanya pengetahuan data termal, pemrosesan suatu bahan akan sangat  sulit  dilakukan.  Sifat  termal  suatu  bahan menggambarkan  kelakuan  dari  bahan  tersebut  jika dikenakan  perlakuan  termal  [3].  Termal  mekanis merupakan  pengujian  kekuatan  mekanis  dengan  diberi pemanasan pada material uji.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Berdasarkan  hasil  pengujian  yang  dilakukan,  dari beberapa variasi suhu vulkanisasi pada sambungan belt conveyor (130  ºC, 145  ºC  dan  160  ºC)  dapat  diperoleh grafik seperti pada Gambar 1.
Gambar 1. Grafik hubungan antara nilai kekuatan tarik dengan variasi suhu vulkanisasi.
Berdasarkan  Gambar  1,  bahwasanya  hubungan suhu  vulkanisasi belt  conveyor terhadap  kekuatan  tarik akan  mengalami  penurunan  seiring  dengan  naiknya suhu  vulkanisasi.  kekuatan  tarik  tertinggi  sambungan belt  conveyor terdapat  pada  suhu  vulkanisasi  130  ºC dengan besar nilai kekuatan tarik 5,14 MPa. Sedangkan kekuatan  tarik  terendah  terdapat  pada  suhu  vulkanisasi 160 ºC dengan nilai kekuatan tarik 1,52 Mpa. Pada  suhu  vulkanisasi belt  conveyor sebesar  130  ºC, interlocking pada permukaan belt sudah tercapai. Untuk melunakkan  dan  membentuk interlocking ,  sambungan belt tidak  membutuhkan  suhu  yang  sangat  tinggi. Kekuatan  tarik  menurun  pada  suhu  vulkanisasi belt conveyor sebesar  160  ºC.  Terjadi  karena interlocking antar molekul belt dan perekat yang terlalu matang dan mengakibatkan  sambungan  mudah  terlepas.  Sehingga menyebabkan  komponen belt mulai  meleleh  atau terurai. Sesuai dengan [6] yang mengatakan bahwasanya  karet alam akan  mulai  melunak pada suhu 130 ºC dan terurai pada temperatur sekitar 200 ºC
Nilai  yang  diperoleh  dari  pengujian  berdasarkan variasi waktu vulkanisasi, yaitu 20 menit, 30 menit dan 40  menit.  Dari  nilai  yang  diperoleh  selanjutnya  dapat diperoleh grafik seperti pada Gambar 2.
Gambar 2. Grafik hubungan antara nilai kekuatan tarik dengan variasi waktu vulkanisasi
Berdasarkan Gambar 2, dapat diketahui bahwa terjadi peningkatan kekuatan tarik seiring peningkatan  waktu  vulkanisasi.  Hal  ini  sesuai dengan  hipotesa,  lama  waktu  vulkanisasi  pada sambungan belt akan  meningkatkan  kekuatan  tarik sambungan belt .  Kekuatan  tarik  tertinggi  terdapat pada waktu vulkanisasi 40 menit dengan besar nilai kekuatan tarik 5,14 MPa. Sedangkan untuk kekuatan tarik  terendah  terdapat  pada  waktu  vulkanisasi  20 menit dengan nilai 1,52 MPa.
Dari  keseluruhan  data  hasil  pengujian  tarik dengan  variasi  suhu  dan  waktu  vulkanisasi belt conveyor, nilai  kekuatan  tarik  sambungan belt conveyor dengan  metode  penyambungan hot splicing tertinggi  sebesar  5,14  Mpa.  Nilai  tertinggi ini  berada  pada  suhu  vulkanisasi  130  ºC  dengan waktu  vulkanisasi  40  menit.  Sedangkan  nilai kekuatan  tarik  sambungan belt  conveyor yang terendah terdapat pada suhu vulkanisasi 160 ºC pada waktu  vulkanisasi  selama  20  menit,  dengan  nilai kekuatan tarik sebesar 1,54 Mpa
Gambar 3. Bentuk kegagalan kegagalan adhesive
Setelah  pengujian  tarik,  sambungan belt mengalami  kegagalan.  Kegagalan  yang  terjadi meliputi  berbagai  bentuk  jenis  kegagalan,  yaitu adhesive failur dan cohesive failure . Jenis kegagalan dapat dijelaskan melalui foto makro hasil pengujian tarik pada sambungan belt conveyor.
Berdasarkan kegagalan sambungan belt conveyor ,  terdapat  beberapa  jenis  kegagalan sambungan  pada  ikatan  perekat.  Jenis  kegagalan pada  Gambar  3  adalah  kegagalan adhesive ,  dimana salah  satu  substrat  terpisah  dari  lapisan  perekat. Kegagalan adhesive terjadi  pada  suhu  vulkanisasi
130 ºC dan 145 ºC. Untuk jenis kegagalan pada Gambar 4  yaitu  kegagalan cohesive .  Jenis  kegagalan  ini mengakibatkan terbelahnya perekat dikarenakan kegagalan  dalam  pada lapisan  perekat.  Pada  suhu vulkanisasi  160  ºC,  cenderung  terjadi  kegagalan cohesive .
Gambar 5. Kerusakan pada kompon karet, (a) suhu pemanasan 130 0 C, (b) suhu pemanasan 160 0 C
Pada  Gambar  5,  dapat  dilihat  komponen  karet mulai  meleleh  dan  rusak  pada  suhu  vulkanisasi  160 0 C. Sehingga  mengakibatkan  kegagalan cohesive .  Berbeda dengan  hasil  dari  suhu  vulkanisasi  130  ºC,  dimana komponen  karet  hanya  mengalami  kegagalan  antar muka atau adhesive .
Jenis kegagalan – kegagalan di atas dapat terjadi karena beberapa  faktor  yang  mempengaruhi  yaitu  :  kurang meratanya proses pengeleman yang dilakukan pada saat penyambungan, sehingga dapat menyebabkan kegagalan  antar  muka.  Faktor  yang  kedua  adalah kompon  karet  yang  terlalu  matang  karena  suhu  yang digunakan  pada  proses  pemanasan  yang  terlalu  tinggi, sehingga  menyebabkan  kegagalan adhesive .  Faktor yang ketiga adalah belum tercapainya interlocking antar substrat  dan  lapisan  perekat  yang  terjadi  akibat  suhu yang  digunakan  pada  proses  vulkanisasi  yang  kurang matang.

## KESIMPULAN
Dari  hasil  penelitian  yang  dilakukan  dapat  diambil kesimpulan sebagai berikut:
1. Waktu  vulkanisasi  berpengaruh  terhadap  kekuatan tarik  sambungan belt  conveyor .  Dari  variasi  waktu vulkanisasi antara 20 menit, 30 menit dan 40 menit, didapatkan  nilai  kekuatan  tertinggi  pada  waktu vulkanisasi  40  menit.  Sedangkan  untuk  kekuatan tarik  terendah  terdapat  pada  waktu  vulkanisasi  20 menit.
2. Suhu  vulkanisasi  berpengaruh  terhadap  kekuatan tarik  sa  mbungan belt  conveyor .  Dari  variasi  suhu
vulkanisasi  antara  130  ºC,  145  ºC  dan  160  ºC, didapatkan  nilai  kekuatan  tertinggi  pada  suhu vulkanisasi  130  ºC.  Sedangkan  untuk  keuatan tarik terendah terdapat pada suhu vulkanisasi 160 ºC.  Dikarenakan interlocking yang  sudah terbentuk mengalami kerusakan, sehingga sambungan mudah terputus.
3. Kekuatan  tarik  tertinggi  pada  sambungan hot splicing  belt  conveyor sebesar  5,14  MPa.  Untuk kekuatan  tarik  terendah  sambungan hot  splicing belt conveyor adalah 1,52 MPa.

## SARAN
1. Mengingat  pentingnya belt  conveyor ,  maka penyambungan belt conveyor  penting  untuk diteliti lebih lanjut.
2. Perlu adanya penelitian lanjut pada jenis belt dan jenis  lem  lain  untuk  mengetahui  penggunaan suhu  dan  waktu  vulkanisasi  pada  proses penyambungan panas.
3. Penelitian  lebih  lanjut  pada  struktur  mikro pengeleman  hasil  dari  penyambungan belt conveyor akibat suhu dan waktu vulkanisasi

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Siregar,  Fauzi . 2004 .  Alat  Transportasi  Benda Padat. Program  Studi  Teknik  Kimia  Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
[2] Hamsi, Alfian. 2011. Analisa Pengaruh Ukuran Butir dan Tingkat Kelembapan Pasir Terhadap Performansi  Belt  Conveyor  Pada  Pabrik Pembuatan  Tiang  Beton .  Vol  II,  no  8.  ISSN 0216 – 7492.
[3] Nasher, Zamrudin. 2014. Perancangan Konveyor Spreader Kapasitas 1200 TPH Untuk Material  Batubara  Dengan  Densitas  0,8 Ton/M 3 .Malang: FT UB.
[4]  Kopeliovich,  Dr.  Dmitri.  (3  mei  2014). Fundamentals  of  adhesive  bonding .  Diperoleh dari http://www.substech.com/dokuwiki/doku.php id=fundamentals  of_adhesive_bonding [4  April
2015]. [5] Ayutami.2012. Pengaruh Temperatur Vulkanisasi  Terhadap  Kekuatan  Tarik  Pada Packing  Rebusan  PT  Industri  Karet  Nusantara. Medan: universitas sumatra utara.
[6]  Ompusunggu,  M.  1987.  Pengetahuan  Lateks Havea. Sungei Putih, Medan :Lembaga Pendidikan Perkebunan (LPP).