makalah bahan dan proses pembuatan helm.docx

MAKALAH PROSES PRODUKSI PROSES PEMBUATAN HELM

Jl. Surya Kencana No. 1 Pamulang BaratTanggerang Selatan-BantenTelp. (021)7412566

NAMA: AMIN ABDULLAHNIM: 2011 030 163JURUSAN: TEKNIK MESIN SEMESTER: V A

MAKALAH PEMBUATAN HELM

BAB IPENDAHULUAN1.1Latar Belakangkebutuhan masyarakat akan helm semakin meningkat.Sebagai alat keamanan dalam berkendara, Helm memiliki banyak keunggulan. Helm berbahan plastic cenderung lebih ringan dibanding dengan bahan lain, tidak berkarat, mudah dibentuk, murah dan tidak mudah pecah. Hampir semua pengendara motor menggunakan helm berbahan plastic. Sebagai contoh, disirkuit balap baik motor maupun mobil, diproject sebagai safty para pekerja dan dijalan-jalan raya para pengendara nya memakai helm sebagai alat pelindung keselamatan mereka.

1.2 PermasalahanDalampengetahuan bahanpembuatan helm dari plastikiniterdapat beberapa permasalahan yaitu sebagai berikut :1. Pengetahuan tentang bahan helm2. Klasifikasihelmdan Paduannya3. Cara Pembuatanhelmbeserta Kegunaannya1.3 TujuanDalam penyusunan makalah tentangpengetahuan bahanteknik:helm ini terdapat beberapa tujuan yaitu sebagai berikut :1. MengetahuiSifat bahan dariPlastik2. Memahami cara pembuatanhelm3. Mengetahui aplikasi atau kegunaanbahanplastikdidunia teknik.

BAB IIISI

PERENCANAAN DAN PERANCANGAN PRODUK HELM

Helm motor full face bersertifikasiSNI dari perusahaan Tarakusuma Indah.PT Tarakusuma Indah memproduksi helm bagi penguna sepeda motor dengan merek-merekhelm berkualitas seperti INK, KYT dan MDS untuk kelas menengah atas, serta BMC danHIU yang lebih berkonsentrasi di kelas menengah bawah.

KARAKTERISTIK PRODUK

Volumeproduksitahunan2,5jutaunit/tahunUmurpenjualan2tahun HargajualRp220.000,00Rp1.000.000,00 Jumlahkomponenkhasproduk15bagian Waktupengembangan1,5tahunTimpengembanganinternal(jumlahmaks)10orang Timpengembanganeksternal(jumlahmaks)20orang Biaya pengembanganUS$ 1 juta Rp 10 MilyarInvestasi produksiUS$ 5 juta Rp 50 Milyar

CIRI-CIRI PRODUKCiri-ciri dari Helm yang bertanda SNI (Standar NasionalIndonesia) adalah sebagai berikut.

1.Material Bahan helm harus memenuhi ketentuan sebagai berikut:

a.Dibuat dari bahan yang kuat dan bukan logam, tidak berubah jika ditempatkan diruang terbuka pada suhu 0 derajat Celsius sampai 55 derajat Celsius selama palingsedikit 4 jam dan tidak terpengaruh oleh radiasi ultra violet, serta harus tahan dariakibat pengaruh bensin, minyak, sabun, air, deterjen dan pembersih lainnya.b.Bahan pelengkap helm harus tahan lapuk, tahan air dan tidak dapat terpengaruh olehperubahan suhu.c.Bahan-bahan yang bersentuhan dengan tubuh tidak boleh terbuat dari bahan yangdapat menyebabkan iritasi atau penyakit pada kulit, dan tidak mengurangi kekuatanterhadap benturan maupun perubahan fisik sebagai akibat dari bersentuhan langsungdengan keringat, minyak dan lemak sipemakai.

2. Konstruksi Konstruksi helm harus memenuhi persyaratan sebagai berikut:

a.Helm harus terdiri dari tempurung keras dengan permukaan halus, lapisan peredambenturan dan tali pengikat ke dagu,b.Tinggi helm sekurang-kurangnya 114 milimeter diukur dari puncak helm ke bidangutama yaitu bidang horizontal yang melalui lubang telinga dan bagian bawah daridudukan bola mata.c.Keliling lingkaran bagian dalam helm adalah sebagai berikut:UkuranLingkaranBagiandalam(mm)S 500-540M 540-580L 580-620XL>620d.Tempurung terbuat dari bahan yang keras, sama tebal dan homogen kemampuannya,tidak menyatu dengan pelindung muka dan mata serta tidak boleh mempunyaipenguatan setempat.e.Peredam benturan terdiri dari lapisan peredam kejut yang dipasang pada permukaanbagiandalamtempurungdengantebalsekurang-kurangnya10milimeterdanjaringhelm atau konstruksi lain yang berfungsi seperti jaring helm.f.Tali pengikat dagu lebarnya minimum 20 milimeter dan harus benar-benar berfungsi sebagai pengikat helm ketika dikenakan di kepala dan dilengkapi dengan penutup telinga dan tengkuk.g.Tempurung tidak boleh ada tonjolan keluar yang tingginya melebihi 5 milimeter daripermukaan luar tempurung dan setiap tonjolanharus ditutupi dengan bahan lunak dantidak boleh ada bagian tepi yang tajam,h.Lebar sudut pandang sekeliling sekurang-kurangnya 105 derajat pada tiap sisi dansudut pandang vertikal sekurang-kurangnya 30 derajat di atas dan 45 derajat di bawahbidang utama. i.Helm harus dilengkapi dengan pelindung telinga, penutup leher, pet yang bisadipindahkan, tameng atau tutup dagu.j.Memiliki daerah pelindung helm.k.elm tidak boleh mempengaruhi fungsi aura dari pengguna terhadap suatu bahaya.Lubang ventilasi dipasang pada tempurung sedemikian rupa sehingga dapat mempertahankan temperatur pada ruang antara kepala dan tempurung.l.Setiap penonjolan ujung dari paku/keling harus berupa lengkungan dan tidak bolehmenonjol lebih dari 2 mmdari permukaan luar tempurung.m.Helm harus dapat dipertahankan di atas kepala pengguna dengan kuat melalui atau menggunakan tali dengan cara mengaitkan di bawah dagu atau melewati talipemegang di bawah dagu yang dihubungkan dengan tempurung.

Mengetahui Jenis-jenis bahan dari plastik tersebut adalah :

a. Polyetheen (PE).b. Poly Vinyl Chlorida (PVC).c. Poly Propylen (PP)d. Poly Methil Meth Acrylaat (PMMA)e. Acrylonitrit butadieen Styreen (ABS).f. Poly Amide (PA).g. Polyester (Cairan pengeras dan perapat).h. Poly Ethen Three (PET).

Masing-masing jenis plastik di atas mempunyai karakteristik yang berbeda-beda.Berikut ini beberapa karakteristik jenis-jenis plastik.

1.Polyetheen lunak,Bersifat mengambang di air, mudah dibentuk, kalau dibakar terjadi tetesan api, asap warna hitam dan bau seperti lilin.2.Poly Methil Meth Acrylaat (PMMA),Bersifat tenggelam di air, mudah terbakar, kalau dibakar terjadi percikan api, bau sedikit manis, dan nyala api kuning kebiru-biruan.3.Polystreen (PS),Bersifat tenggelam di air, mudah terbakar, asap tebal, dan nyala api oranye kekuningan4.Poly Vynil Chlorida (PVC) lunak,Bersifat tenggelam di air, relatif sulit dibakar, bau menyengat dan menusuk (keasam-asaman), dan mudah dibentuk.Polivinil klorida(IUPAC: Poli(kloroetanadiol)), biasa disingkatPVC, adalahpolimer termoplastikurutan ketiga dalam hal jumlah pemakaian di dunia, setelahpolietilenadanpolipropilena. Di seluruh dunia, lebih dari 50% PVC yang diproduksi dipakai dalam konstruksi. Sebagai bahan bangunan, PVC relatif murah, tahan lama, dan mudah dirangkai. PVC bisa dibuat lebih elastis dan fleksibel dengan menambahkanplasticizer, umumnyaftalat. PVC yang fleksibel umumnya dipakai sebagai bahan pakaian, perpipaan, atap, dan insulasi kabel listrik.PVC diproduksi dengan carapolimerisasimonomervinil klorida(CH2=CHCl). Karena 57% massanya adalahklor, PVC adalah polimer yang menggunakan bahan bakuminyak bumiterendah di antara polimer lainnya.Proses produksi yang dipakai pada umumnya adalahpolimerisasi suspensi. Pada proses ini, monomer vinil klorida dan air diintroduksi ke reaktor polimerisasi dan inisiator polimerisasi, bersama bahan kimia tambahan untuk menginisiasi reaksi. Kandungan pada wadah reaksi terus-menerus dicampur untuk mempertahankan suspensi dan memastikan keseragaman ukuran partikel resin PVC. Reaksinya adalaheksotermik, dan membutuhkan mekanisme pendinginan untuk mempertahankan reaktor pada temperatur yang dibutuhkan. Karena volume berkontraksi selama reaksi (PVC lebih padat dari pada monomer vinil klorida), air secara kontinu ditambah ke campuran untuk mempertahankan suspensi.Ketika reaksi sudah selesai, hasilnya, cairan PVC, harus dipisahkan dari kelebihan monomer vinil klorida yang akan dipakai lagi untuk reaksi berikutnya. Lalu cairan PVC yang sudah jadi akan disentrifugasi untuk memisahkan kelebihan air. Cairan lalu dikeringkan dengan udara panas dan dihasilkan butiran PVC. Pada operasi normal, kelebihan monomer vinil klorida pada PVC hanya sebesar kurang dari 1PPM.Proses produksi lainnya, seperti suspensi mikro dan polimerisasi emulsi, menghasilkan PVC dengan butiran yang berukuran lebih kecil, dengan sedikit perbedaan sifat dan juga perbedaan aplikasinya.Produk proses polimerisasi adalah PVC murni. Sebelum PVC menjadi produk akhir, biasanya membutuhkan konversi dengan menambahkanheat stabilizer,UV stabilizer,pelumas,plasticizer, bahan penolong proses, pengatur termal, pengisi, bahan penahan api,biosida, bahan pengembang, dan pigmen pilihan.

5.Poly Vynil Chlorida (PVC) keras,Bersifat tenggelam di air, relatif sulit dibakar, bau menyengat dan menusuk (keasam-asaman), dan susah dibentuk.

2.2Proses pembuatan1.Proses Injection MoldingTermoplastikdalam bentuk butiran atau bubuk ditampung dalam sebuah hopper kemudian turun ke dalambarrelsecara otomatis (karena gaya gravitasi) dimana ia dilelehkan oleh pemanas yang terdapat di dinding barrel dan oleh gesekan akibat perputaran sekrup injeksi. Plastik yang sudah meleleh diinjeksikan oleh sekrup injeksi (yang juga berfungsi sebagai plunger) melaluinozzleke dalam cetakan yang didinginkan oleh air. Produk yang sudah dingin dan mengeras dikeluarkan dari cetakan oleh pendorong hidraulik yang tertanam dalam rumah cetkan selanjutnya diambil oleh manusia atau menggunakanrobot. Pada saat proses pendinginan produk secara bersamaan di dalam barrel terjadi proses pelelehan plastik sehingga begitu produk dikeluarkan dari cetakan dan cetakan menutup, plastik leleh bisa langsung diinjeksikan.Keuntungan:1.Leluasa dalam mendesain bentuk-bentuk produk berongga, berdinding tipis ataupun tebal dan berbentuk batang atau pipa2.Kekakuan produk lebih tinggi akibat adanya ruang kosong (momen inersia polar lebih tinggi)3.Memerlukan jumlahgatelebih sedikit sehingga mengurangiweldline4.Tidak ada cacat sinkmark pada produk-produk yang tebal5.Tekanan injeksi dan pemadatan yang lebih rendah6.Distribusi tekanan pemadatan lebih merata7.Siklusinjeksi lebih cepat akibat waktu pendinginan yang lebih singkat.8.Produk yang lebih ringan

MESININJEKCTION MOLDING

Mesin injection molding ukuran kecil, tampak hopper, nozzle dan clamping unitKomponen utama1.Unit injeksi - bagian dari mesin injection molding yang berfungsi untuk melelehkan material plastik, terdiri dari hopper,barreldan screw.2.Mold- bagian dari mesin injection molding dimana plastik leleh dicetak dan didinginkan3.Unit pencekam - bagian dari mesin injection yang berfungsi untuk mencekam mold pada saat penginjeksian material ke dalam cetakan sekaligus menyediakan mekanisme pengeluaran produk dari mold.Sebuah mold akan dipasang ke mesin injection molding.

Jenis-jenis mesin injection molding1.Berdasarkan metode pencekaman cetakan1.pencekamtoggle2.pencekam hidraulik2.Berdasarkan proses pelelehan bijih plastik1.single-stage plunger2.two-stage screw-plunger3.single-stage reciprocating-screw3.Berdasarkan tonase - Mesin injection molding dibedakan berdasarkan besarnya gaya pencekaman maksimum yang bisa diberikan. Kisarannya mulai dari 5 ton untuk menghasilkan produk seberat 10 gram sampai dengan 5000 ton untuk menghasilkan produk seberat 50 kilogram.[1]

Mesin injection molding 1300 ton dengan tambahan robot di bagian atas mesin untuk pengambilan produk dari mold.BAGIAN UTAMA PRODUK

Pada dasarnya bagian utama dari helm adalah sebagai berikut.

1.Shell / Cangkang keras : terbuat dari bahan ABS, fiberglass, atauyang ringan dan kuatdari carbon.2. EPS Shell (Expandable PolySterene)Semacam sterofoamtapi yangmampu meredamgoncangan, dengan High density tertentu (tingkat kepadatan tertentu).3. Comfort Padding : Terdiri dariTop padding (lapisan kain dalam), Crown padding(lapisan kain tebal setelah Top padding), Cheek padding (lapisan di pipi) dan Neck roll(pelindung leher).4.Chin Strap : Tali dagu5.Visor / Shield : Kaca pelindung depan (bagian ini optional)6.Accessories : mulai stiker air sampai hiasan yang menempel di shell (bagian inioptional)

6Lapisan utama helm motor yaitu:1. Lapisan luar yang keras (hard outer shell) idesain untuk dapat pecah jika mengalami benturan untuk mengurangi dampak tekanansebelum sampai ke kepala. Lapisan ini biasanya terbuat dari bahan polycarbonate.Lapisan luar ini biasa disebut juga FPS (Fiber Reinforced Plastic).2.Lapisan dalam yang tebal (inside shell or liner)Di sebelah dalam dari lapisan luar terdapat lapisan yang sama pentingnya yaitu lapisandalam yang tebal atau disebut jugaprotectivepadding. Bahan lapisan ini disebut EPS(Expanded Polystyrene). Lapisan tebal ini memberikan bantalan yang berfungsi menahangoncangan sewaktu helm terbentur benda keras, sementara kepala masih bergerak.3.Lapisan dalam yang lunak (comfort padding)Merupakan bagian dalam yang terdiri dari bahan lunak dan kain untuk menempatkankepala secara pas dan tepat pada rongga helm.

CONTOH SPESIFIKASI PRODUK

Tipehelm:FullfaceSNIBerat:1,4KgDimensiitem:29cmx28cmx36cmBarcode:8997007854533Harga:Rp.450.000,00ShellPainted:HIR-TH(high resistant thermoplastic) resinNumber of shells:1 shell sizesVentilation System:AdjustableFrontAir IntakesandRear ExtractorsFabrics:DryComfortwithhygienictreatment Insidepadding:Removableandwashableinsidepadding

PROSES PRODUKSI

Berikut proses prtroduksi pembuatan helm motor,1. Pembuatan bahan dasar shell (batok) helmLapisan luar atau shell sebuah helm berbahan dasar polycarbonate. Untuk helm racingclass bahan dilapisi fiber glass. Proses pembuatan shell menggunakan metode injectionmolding. Cetakan shell terbuat dari highly polished metal moldyang didesainmenggunakan CAD/CAM. Selanjutnya termoplastik diinjeksikan dalam cetakan sehinggaterbentuk shell yang diinginkan.

Mesin injection molding untuk cetakan shellShell hasil injection molding

82.Proses penghalusan, pengecatan dan pembuatan motifRaw shell yang baru keluar dari cetakan selanjutnyadihaluskan permukaannya agarmenghasilkan permukaan yang sempurna untuk dicat, atau diberi motif dengan stikersesuai dengan desainyang ditentukan.Shell yang baru keluar dari injection molding, hole atau lubang terbentuk dariproses sebelumnya.Memberi motif pada shellProses pengecatan coat (lapisan) akhir Shell

3.Pembuatan EPS (Expanded Polystyrene)Pembuatan EPS menggunakanEPShelmetlinermoldingmachines. Material EPS dimasukan ke dalam mesin kemudian diberi tekanan udara. akhirnya tercetak ketika mendapat tekanan. Selanjutnya digunakan air untuk mendinginkan cetakan.Perbedaan antara material

4.Pembuatan visor / face shieldMaterial / bahan mentah faceshielddapat berupa anti fog atau anti gores yang kemudiandiolah menjadi visor. Untuktinted visor(berwarna) material dapat berasal daripolycarbonateyangdapatmelindungipenggunadarikilauancahayaberlebih.Cetakanvisor berbentuk box kotak dari luar namun memiliki pattern kompleks didalamnya untukmencetak visor. Cetakan visor ini digunakan bersama injection moldinguntuk membautvisor. Visor yang dibuat diinspeksi oleh bagian quality control.

non-expanded polystyrene dan expanded polystyrene (EPS)EPS helmet liner molding machines

10

5.Final AssemblyPerkaitan akhir dilakukan secara manualoleh pekerja menggunakan bantuantoolsdimanasemua bagian yang telah dibuat sebelumnya (shell, EPS, visor, dan plastic parts lainnya)dirakit menjadi satu.Perakitan akhir

Material antifog/antigores dan tinted visorBox cetakan visor dan mesin injection moldingPengecekan visor dan inspeksi akhir

6.Pengecekan dan pengepakanSelanjutnya dilakukan pengecekan akhir terhadap helm yang telah selesai dirakit. Helmyang lolos inspeksi dimasukkan ke dalam sarung helm, dan dipak ke dalam kardus untukdidistribusikan dan dfijual kepada konsumen.

DAFTAR PUSTAKA1. http://bennythegreat.wordpress.com/2009/11/20/road-safety-association-goes-to-pabrik-helm/2. http://id.wikipedia.org/wiki/Helm3. http://jp.shoei.com/support/en/maintenance/4. http://marcellinoagatha.blogspot.com/2010/04/ciri-ciri-helm-sni-standar-nasional.html5. http://www.grahamotorindoperkasa.com/produk-16540-ink-cl1-sticker.aspx6. http://www.surabayahelmet.com/product_details/ink_cl-1_graphic_hexagon7. http://www.tarakusuma.com/about8. http://www.webbikeworld.com/eicma-2010/nolan-helmets/9. http://www.webbikeworld.com/motorcycle-helmets/visors/mxl/