RANCANG BANGUN MESIN PEMBUAT SABUN CUCI PIRING KAPASITAS 20 LITER/JAM
LAPORAN TUGAS AKHIR Diajukan untuk Memenuhi sebagian persyaratan dalam Menyelesaikan Pendidikan Program Diploma III
Program Studi Teknik Mesin
Oleh: ABDI SUSILO AGUSTINUS TARIGAN AJRIANSYAH RAMBE FRENCHO AGUSTINUS . S MUHAMMAD FIRMANSYAH
NIM : 1005012103 NIM : 1005012107 NIM : 1005012109 NIM : 1005012141 NIM : 1005012174
JURUSAN TEKNIK MESIN POLITEKNIK NEGERI MEDAN MEDAN 2013
v
KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis ucapkan kehadiran Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan karunia yang dilimpahkan-Nya kepada penulis sehingga akhirnya penulis dapat menyelesaikan penulisan Tugas Akhir dengan judul “Rancang bangun Mesin Pembuatan Sabun Cuci Piring.” Penulisan laporan tugas akhir merupakan syarat dan kewajiban yang harus dilaksanakan oleh setiap mahasiswa semester VI, Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan. Penulisan Tugas Akhir ini bertujuan untuk menyelesaikan pendidikan Diploma 3 di Politeknik Negeri Medan. Di dalam menyelesaikan laporan ini,penulis telah banyak mendapat bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak. Oleh sebab itu penulis sudah selayaknya mengucapkan terima kasih kepada : 1. M. Syahruddin ST. MT., selaku Direktur Politeknik Negeri Medan; 2. Ir. Gidion Sembiring,MT., selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan; 3. Drs.Infarizal,MT., selaku Kepala Program Studi teknik Mesin Politeknik Negeri Medan; 4. Khairul Rahmi,M.Eng., selaku dosen pembimbing; 5. Purwadi,ST.MT., selaku Kepala Bengkel Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan; 6. Drs, Nursuar,.M.I.Komp.,selaku Kepala Laboratorium Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan; 7. Mhd. Daud Pinem, ST.MT., selaku Kepala Laboratorium CNC Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan. Dengan selesainya Tugas Akhir ini kami sebagai penulis menyatakan bahwa Tugas Akhir ini adalah hasil karya penulis ,bukan merupakan plagiat. Penulis menyadari bahwa penulisan Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna,oleh sebab itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun dari para pembaca.
vi
Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih atas telah selesainya Tugas Akhir ini.semoga Tugas Akhir ini berguna bagi pembaca dan bermanfaat bagi kita semua.
Medan, 01 Agustus 2013 Hormat penulis,
Abdi susilo
(1005012103)
Agustinus Tarigan
(1005012107)
Ajriansyah Rambe
(1005012109)
Frencho Agustinus.S
(1005012141)
Muhammad Firmansyah
(1005012174)
vii
INTISARI Akhir – akhir ini kebutuhan masyarakat akan sabun untuk membersihkan sisa makanan dan lemak yang menempel pada peralatan dapur meningkat, karena dipasaran sabun pembersih yang sehat dan efektif masih kurang, oleh karena itu maka dirancanglah mesin pembuat sabun cuci piring yang ekonomis untuk memenuhi kebutuhan tersebut. Pengoperasian mesin pembuat sabun cuci piring ini direncanakan dengan kapasitas 20 liter / jam. Perawatan pada mesin ini juga harus diperhatikan agar mesin dapat beroperasi dengan optimal, berumur panjang dan sesuai dengan fungsinya. Proses pembuatan Mesin ini membutuhkan waktu 30 hari. Bahan – bahan yang digunakan untuk pembuatan mesin ini ada yang dibeli dan ada juga yang dibuat, beberapa contoh bahan yang dibeli seperti bor listrik, tabung, heater, sensor dan bahan yang dibuat seperti kerangka mesin. Pada mesin ini proses kerjanya yaitu pada saat tombol ON di tekan maka semua bahan yang dikontrol oleh mikrokontroller membuka semua katup bahan (texapon, NaCl, pewangi, pewarna) ke pengaduk bawah beserta juga air, kemudian bor listrik mengaduk semua bahan hingga rata, kemudian SLS dan air panas, dengan suhu air panas 50 – 60 C, masuk ke tabung pengaduk bawah kemudian bor mengaduk SLS dan air selama 1 menit, kemudian larutan SLS masuk ke tabung pengaduk bawah, kemudian bor listrik mengaduk semua adonan sabun sampai rata. Proses pembuatan sabun cuci piring ini memakan waktu 35 – 40 menit dalam sekali proses untuk menghasilkan sabun sebanyak 20 liter. Kata Kunci : Bahan , pengaduk, sabun
viii
ABSTRACT End the end of the public need soap to clean up leftover food and grease stuck on kitchen applianes increases because the soap market is healthy and effecyive is lacking, therefore making machine then designes an economical dish to meet those needs. Operation of dish soap making macine is planned with a capacity of 20 liter/hours. Maintenance on this machine should also be taken to ensure tat the machine can operate with optimal, long lived and in accordance with its functin. This machine creation process takes 30 days. Material – material used for the manufacture of this machine is purchased and there are some that are made, some examples of purchased materials such as electric drills, tubes, heater, sensor and material created as macine framework. On this machine te process works is when the ON button on tap then all the ingredients are controlled by the microcontroller to open the valve all the ingredients ( texapon, NaCl, fragrances, dyes) to the bottom along with a water mixer, electric drill hen stir all ingredients untilblended, then SLS and hot waer, the hot water temperare of 50 - 60 C, go to the bottom of the tube and then drill stirrer stirred the SLS and water for 1 minute, then a solution of SLS in the tube under stirring, then stir te electric drill all the soap mixture until smooth. The process of making this soap takes 35 – 40 minutes in a single process to produce soap as much as 20 liters. Keywords : Materials , Stirrer, Soap
ix
DAFTAR ISI
Halaman SPESIFIKASI TUGAS AKHIR ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...ii LEMBAR PERSETUJUAN... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..iii LEMBAR PENGESAHAN... .... .... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... iv KATA PENGANTAR ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..v INTISARI ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. . vii ABSTRACT ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .viii DAFTAR ISI ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ix DAFTAR TABEL ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... xii DAFTAR GAMBAR ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...xiii
BAB I PENDAHULUAN ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 1 A. Latar Belakang Masalah ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 1 B. Perumusan Masalah ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 2 C. Tujuan ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 2 D. Manfaat ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..2 E. Teknik Pengumpulan Data ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .3
BAB II LANDASAN TEORI ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 4 A. Asal Usul Sabun ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... 4 B. Mekanisme Kerja Sabun ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 5 C. Komposisi Sabun Cuci Piring ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. . 5 D. Konsep Dasar Rancang Bangun ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .6 E. Komponen Utama Mesin ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 7 a. Bor Listrik ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 7 b. Poros Pengaduk ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...8 c. Tabung ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 15 d. Tabung Bahan ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .15
x
e. Pemanas ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..16 f. Pompa... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ....17 g. Motor DC mini ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 18 h. Motor Power Window ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 19 i. Mikrokontroller ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...19 j. Sensor Suhu ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... .... ... 20 k. Kerangka Mesin... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..20 F. Sambungan – Sambungan ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... 21 G. Faktor Keamanan ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..22
BAB III PRINSIP DAN PERHITUNGAN KERJA MESIN ... ... ... .... ... ... .. ..24 A. Prinsip Kerja Mesin ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..24 B. Perhitungan Komponen Mesin ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .26 a. Massa Jenis Texapon ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .26 b. Massa Jenis S.L.S ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 27 c. Massa Jenis NaCL ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .27 d. Tabung ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...28 e. Tabung Pengaduk ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..32 f. Poros Pengaduk ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .33 g. Daya Pengaduk ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .42 h. Daun Pengaduk ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 44 i. Las Pada Daun Pengaduk ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .47 j. Pompa ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...54 k. Heater ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...57 l. Kerangka ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..58
BAB IV BIAYA PEMBUATAN MESIN ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ....66 A. Biaya Bahan Baku ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 61
xi
B. Biaya Bahan jadi ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .67 C. Biaya Operator ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 68 D. Total Biaya ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. ... .. ... .69
BAB V PERAWATAN DAN PERBAIKAN ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..70 A. Perawatan (Maintenence) ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .70 B. Perbaikan (Repair) ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ....71 C. Perawatan dan Perbaikan pada Mesin pembuat sabun cuci Piring ... ... ...72
BAB VI PENUTUP ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..74 A. Simpulan ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...74 B. Saran ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... ... ... ... ... ... 74
DAFTAR PUSTAKA ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...76
xii
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 1. Bahan Sabun Cuci Piring.... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...5 Tabel 2. Harga KM dan KT... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... .... ... ... ... . 11 Tabel 3. Biaya Bahan Baku ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 67 Tabel 4. Biaya Bahan Jadi ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 68 Tabel 5. Biaya Operator... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ....69
xiii
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 1. Sabun Cuci Piring ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .....4 Gambar 2. Bor Listrik ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .8 Gambar 3 Poros... ... ... ... ... .... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..8 Gambar 4.Tabung... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 15 Gambar 5. Tabung Pewarna ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .16 Gambar 6. Tabung SLS ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. ..16 Gambar 7. Tabung Texapon dan Garam ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. ... 16 Gambar 8. Tabung Parfum ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .16 Gambar 9. Pemanas/heater ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... 17 Gambar 10. Pompa ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 18 Gambar 11. Motor DC Mini ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..18 Gambar 12. Motor Power Window ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..19 Gambar 13. Mikrokontroller ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .20 Gambar 14. Sensor Suhu .... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ..20 Gambar 15.Welding Electrodes ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ....21
xiv
