Pemanfaatan TKKS Sebagai Pengisi Komposit Epoxy Untuk Struktur Bergerak Mesin CNC Perkayuan

  • Farkhan . Program Studi S3 Ilmu Keteknikan Pertanian, Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Institut Pertanian Bogor
  • Yohanes Aris Purwanto Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Institut Pertanian Bogor
  • Erizal Hambali Departemen Teknik Industri Pertanian, Institut Pertanian Bogor
  • Wawan Hermawan Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Institut Pertanian Bogor
Keywords: efb, composite, cnc woodworking machine, epoxy-based composite filler

Abstract

Abstract
CNC machinery is widely used at various kind of industrial sector to manufacture of art products up to satellite products. Instead of its massive utilization in automotive and electronic industry which mostly use metallic component, wood working industry has been using it to produces furniture’s, merchandises, and other house ware products which apply light weight non-metallic low density material. High removal
rate in wood machining process needs high speed application due to its low density material; however most of wood working CNC machine is built on heavy steel structure for both its supporting structure and moving structure. In fact, the raw material is much lighter than the carrier itself. Its wasteful dynamic movement causes energy loses and vibrations that effect on machining accuracy, live of cutting tool, and
productivity. This research applied new light weight composite material base on renewable resource of oil palm empty fruit bunch (EFB) natural fiber as filler material combine with polymer epoxy as it’s matrix to be constructed as moving mechanical structure of high speed 3D CNC woodworking machine to improve its dynamic performance. Comparative analysis showed that it has better dynamic performance on high speed machining process compared with traditional cast iron material

Abstrak
Mesin Perkakas CNC (Computerized Numerical Control) digunakan luas oleh industri untuk memproduksi mulai dari benda-benda seni kerajinan hingga untuk membuat satelit. Selain pemanfaatannya secara besar-besaran di industri otomotif dan elektronika yang umumnya menggunakan komponen logam, industri perkayuan telah banyak menggunakannya untuk memproduksi mebel, barang kerajinan, dan peralatan rumah tangga lainnya dengan mengaplikasikan bahan bukan logam seperti kayu yang berberat jenis rendah dan ringan. Tingkat pemotongan yang tinggi pada proses permesinan kayu membutuhkan
permesinan cepat akibat berat jenis bahannya yang rendah tersebut, namun mesin CNC perkayuan umumnya dibangun dengan struktur logam yang berat, baik untuk struktur penopang maupun struktur bergeraknya. Kenyataannya, bahan baku kayunya sendiri jauh lebih ringan ketimbang struktur yang menggerakkannya. Dinamika gerakan pada struktur bergerak yang berat ini menyebabkan pemborosan
daya dan getaran berlebih yang mempengaruhi ketelitian, keawetan pahat potong, dan produktivitas. Penelitian ini mengembangkan bahan komposit ringan baru dengan memanfaatkan sumber terbarukan dari limbah tandan kosong kelapa sawit (TKKS) sebagai bahan pengisinya dengan matriks polimer epoxy untuk dibangun sebagai struktur bergerak mesin CNC perkayuan metode permesinan cepat 3 dimensi, untuk meningkatkan unjuk kerja dinamiknya. Analisa perbandingan menunjukkan bahan ini memiliki unjuk kerja dinamik lebih baik pada proses permesinan cepat ketimbang menggunakan besi tuang sebagai bahan tradisionalnya.

References

Abu-Bakar A., Hassan, A., Yusof, A.F.M. 2006. The effect of oil extraction of the oil palm empty fruit bunch on the processability, impact, and flexural properties of PVC-U composites. Int. J. Polym. Mater. 55:627–641.

Abu-Bakar, M.A., Natarajan, V.D., Kalam, A. 2007. Mechanical properties of oil palm fibre reinforced epoxy for building short pan bridge. Proceeding of 13th Experimental Mechanic: Experimental Analysis of Nano and Engineering Material and Structure, Alexandroupolis, Greece, Berlin (DE),

Springer, p 97-98.

Aboudi, J. 1991. Mechanics of Composite Materials. Amsterdam: Elsevier.

Khalid, M., Salmiaton, A., Chuah, T.G., Ratnam, C.T., Choong, S.Y.T. 2008. Effect of MAPP and TMPTA as compatibilizer on the mechanical properties of cellulose and oil palm fiber empty fruit bunch–polypropylene biocomposites. Compos. Interfaces. 15: 251–262.

[Kementan] Ditjenbun Kementerian Pertanian. 2015. Luas Areal, Produksi dan Produktivitas Perkebunan di Indonesia [internet]. [diacu 2016 April 6]. Tersedia dari: http://ditjenbun.pertanian. go.id/tinymcpuk/gambar/file/statistik/2015/ SAWIT%202013%20-2015.pdf.

Klason, C., Kubẚt, J., Strӧmvall, H.E. 1984. The efficiency of cellulosic filler in common thermoplastic. Part I. Filling without processing aids or coupling agents. Intern. J. Polymeric. 10:159-187.

Mehta, N.K. 1996. Machine Tool Design and Numerical Control, Second Edition. New Delhi (IN): Tata McGraw-Hill Publishing Company.

Sreekala, M.S., Kumaran, M.G., Thomas, S. 1997. Oil palm fibers: morphology, chemical composition, surface modification, and mechanical properties. J. Appl. Polym.Sci. 66:821–835.

Sreekala, M.S., Thomas, S., 2004. Effect of fibre surface modification on watersorption characteristics of oil palm fibres. Compos. Sci. Technol. 63, 861–869.

Suh, J.D., Lee, D.G. 2008. Design and manufacture of hybrid polymer concrete bed for high-speed CNC milling machine. J. Mechanical Material Design. 4:113-121.

Published
2017-05-23