bab ii tinjauan pustakaeprints.umm.ac.id/41537/3/bab ii.pdf · 2018. 12. 6. · 6 bab ii tinjauan...
TRANSCRIPT
6
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
1.1 Proses Membatik
Ada beberapa tahapan yang harus dilakukan agar mendapat batik tulis
dengan kualitas baik. Diantaranya :
1. Mendesain pola batik
Tahap ini adalah tahapan mendesain dan menggambar pola pada
kain. Alat gambar yang digunakan adalah pensil jenis HB. Menggunakan
pensil HB bertujuan agar saat proses menggambar bila ada kesalahan,
kesalahan tersebut mudah dihapus. Mendesain pola batik bisa diperlihatkan
seperti gambar 2.1 di bawah ini :
Gambar 2.1 : mendesain pola batik
(sumber : https://masfikr.com/cara-membuat-batik-tulis/)
2. Melukis di kain
Setelah mendesain pola batik dengan pensil, tahap selanjutnya
adalah melukis kain dengan menggunakan canting. Tujuan dari tahap ini
adalah dengan menutupi pola yang sudah digambar dengan Canting yang
sudah diberi lilin dengan jenis lilin gambar. Melukis di kain batik bisa
diperlihatkan seperti gambar 2.2 di bawah ini :
7
Gambar 2.2 : Melukis di kain
(sumber : https://masfikr.com/cara-membuat-batik-tulis/)
3. Menutupi bagian putih
Setelah mendesain melukis kain dengan canting yang berisi lilin
gambar, tahap selanjutnya adalah menutupi bagian putih kain dengan
menggunakan canting yang berisi malam tembokan. Malam tembokan
warna agak coklat sedikit, sifatnya kental. Setelah sbagian putih sudah
tertutup sesuai keinginan, biarkan lilin mengering. Menutupi bagian putih
di kain batik bisa diperlihatkan seperti gambar 2.3 di bawah ini :
Gambar 2.3 : Menutupi bagian putih
(sumber : https://masfikr.com/cara-membuat-batik-tulis/)
4. Pewarnaan kain
Setelah kain yang telah ditutupi bagian butuhnya mengering, tahap
selanjutnya adalah mewarnai kain dengan cara merendem kain ke dalam
pewarna yang sudah dipersiapkan. Sebelum di kain dimasukan ke dalam
pewarna yang sudah disiapkan, terlebih dahulu bilas dan rendam kain
terlebih dahulu ke wadah air yang berisi air bersih. Hal ini bertujuan untuk
membersihkan kain dan menguragi polutan yang akan membuat proses
pewarnaan tergannggu. Setelah proses pewarnaan selesai, jemur kain yang
sudah diberi pewarna. Cukup diangin anginkan saja jangan sampai terkena
8
sinar matahari langsung. Proses pewarnaan pertama ini dilakukan pada
bagian yang tidak tertutup oleh lilin
Pewarna yang dipakai bisa dipakai pewarna alami maupun sintetik,
akan tetapi pewarna alami sudah mulai ditinggalkan. Karena konsentrasi
pigmen yang rendah, stabilitas pigemn yang rendah dan keseragaman warna
kurang baik dan spectrum warna tidak seluas pewarna sintetik. Tahap
pewarnaan bisa dilakukan berkali kali tergantung berapa banyak perbedaan corak
warna pada kain batik yang kita inginkan. Pewarnaan kain bisa diperlihatkan
seperti gambar 2.4 di bawah ini :
Gambar 2.4 : Pewarnaan kain
(sumber : https://masfikr.com/cara-membuat-batik-tulis/)
5. Melukis dan menetupi bagian kain kembali dengan canting
Setelah kain kering, tahap selanjutnya melukis kembali kain
menggunakan canting. Tujuan dari tahapan ini adalah agar mempertahankan
warna pada tahap pewarnaan pertama. Tahap ini bisa dilakukan lebih dari 2
kali, tergantung banyaknya corak warna yang diinginkan pada kain batik
tulis yang akan kita buat. Setelah langkah ini selesai, kembali lagi ke
langkah sebelumnya, yakni mewarnai kain dan tentunya dengan pewarna
yang berbeda.
9
6. Nglorot
Setelah selesai Melukis dan menetupi bagian kain kembali dengan
canting, langkah selanjutnya adalah nglorot. Tahap nglorot ini adalah tahap
merebus kain yang sudah berubah warnanya menggunakan air panas.
Tujuan nglorot ini adalah untuk menghilangkan lapisan lilin, sehingga motif
yang sudah dibuat pada kain akan terlihat dengan jelas. Setelah proses
ngelorot kain langsung dibilas dengan air bersih untuk mengghilangkan sisa
sisa pewarna dan lilin yang masih tertinggal di kain . Proses nglorot bisa
diperlihatkan seperti gambar 2.5 di bawah ini :
Gambar 2.5 : mendesain pola batik
(sumber : https://masfikr.com/cara-membuat-batik-tulis/)
7. Menjemur kain
Setelah semua tahapan selesai, langkah selajutnya adalah
menjemurnya sampai kering. Setelah kering, maka kain batik sudah siap
digunakan.
Dari proses pembuatan batik tulis dari tahap 1 sampai tahap 7, tahap
yang memerlukan keterampilan khusus adalah tahap 1-3. Tahap 1
tergantung pada kreatifitas pembatik itu sendiri, tahap 2 dan 3 tergantung
pada keterampilan penggunaan canting.
Mungkin beberapa orang memiliki kesulitan pada tahap 1. Apalagi
bila orang tersebut memiliki kekurangan dimana konsep yang ada di
10
otaknya tidak bisa sesuai dengan gerakan tangannya. Maka dari itu pada
tahap 1 yang semula menggambar nya secara langsung dapat diganti dengan
menggambarnya dalam software yang ada di computer. Dengan cara ini
dapat mengatasi masalah yang tadi disebutkan serta dapat dengan mudah
menduplikasi desain yang diinginkan yang mengakibatkan waktu untuk
mendesain batik lebih pendek dan prosesnya lebih mudah.
Tahap 2 – 3 adalah tahap yang paling sulit pada proses pembuatan
batik. Bagian tersulitnya adalah mengaplikasian lilin sesuai pola yang sudah
dibuat dan menjaga termperatur lilin pada canting agar lilin tetap cair akan
tetapi tidak terlalu cair.
Bila kita melihat masalah sulitnya pengaplikasian lilin pada kain
sesuai pola, maka solusinya kita bisa menggunakan sistem cetak yang
bernama sistem plotter. Kelebihan menggambar menggunakan plotter yaitu
dapat menggambar garis dan bentuk dengan bantuan pena sehingga mampu
membentuk garis yang tak terputus. Hal ini sangat sesuai dengan tahap 2
dan tahap 3 dimana lilin diaplikasian pada kain dan lilin harus menutupi
pola secara keseluruan.
Bila kita melihat masalah menjaga termperatur lilin pada canting
agar lilin tetap cair akan tetapi tidak terlalu cair. Solusinya adalah
menggunakan canting elektrik. Canting ini secara otomatis dapat menjaga
temperatur dari jenis lilin yang akan dipakai.
1.2 Pengertian Plotter
Plotter bisa di definisan sebagai mesin untuk menggambar di atas
sebuah media kertas dengan bantuan dari perintah yang berasal dari computer.
Kelebihan menggambar menggunakan plotter yaitu dapat menggambar garis
dan bentuk dengan bantuan pena sehingga mampu membentuk garis yang tak
terputus [1]. Pena yang tidak memiliki spesifikasi khusus seperti bentuk, warna
dan besar kecilnya pena. Cara lain untuk mendefinisikan sistem dari plotter
adalah sebuah printer grafik vektor yang memberikan hardcopy secara akurat
sesuai pada softcopy yang ada di komputer. plotter juga memiliki kapasitas
11
untuk menggambar beberapa ratus salinan gambar yang sama berulang-ulang
tanpa perlu perintah baru.
Sistem penggerak plotter yang akan dirancang menggunakan sistem
penggerak yang sama persis dengan mesin CNC 3 aksis, akan tetapi alat potong
pada mesin CNC ini diganti dengan canting elektrik.
1.3 Computer Numerical Control
2.3.1 Pengertian CNC
CNC atau singkatan dari Computer Numerical Control adalah mesin
perkakas dengan sistem otomas yang dioperasikan berdasarkan
program yang sudah diset pada perangkat cnc tersebut. Kata NC adalah
singkatan dalam bahasa Inggris dari kata Numerical Control yang artinya
"kontrol numerik".Prinsipnya seperti mesin perkakas biasa dengan tambahan
motor yang berfungsi untuk menggerakan eretan sesuai koordinat sesuai
program yang telah di set dalam mesin CNC. Dengan mesin CNC, Tingkat
ke presisian suatu produk dapat dijamin hingga 1/100 mm dan dapat
memproduksi produk massal dengan hasil yang sama persis dengan waktu
yang sangat singkat bila dibandingkan dengan menggunakan mesin perkakas
konvensional.
Program CNC disebut dengan program G-code, progam yang
bersarkan pergerakan sistem kordinat kartesian ataupun polar.[2] Program
tersebut bisa dibuat secara manual ataupun merubah gambar CAD menjadi
program CNC. CAD merupakan singkatan Computer Aided Design. CAD
secara singkatnya bisa di definisikan sebagai gambar teknik yang digambar
dalam suatu software. Gambar CAD harus di convert menjadi G-code agar
dapat terbaca dalam perangkat CNC.
Mesin CNC memiliki banyak keunggulan, diantara lain:
1. Mengurangi waktu produksi
2. Mengurangi resiko human error
3. Mengurangi biaya pekerja
4. Reliabilitas yang tinggi (tahan lama)
5. Fleksibel dalam perubahan desain dari suatu produk
12
Dari uraianan keunggulan diatas, plotter CNC sangat cocok
diterapkan pada proses membatik terutama pada proses melukis dan
menutupi bagian putih pada kain batik. Keuntungan menggunakan mesin
CNC yang sangat cocok dalam proses membatik ada di poin 1, 2 , dan 5.
Bila proses membatik bisa dialihkan menjadi plotter berbasis CNC, maka
kuantitas dan kualitas dari batik tulis bisa ditingkatkan sampai 5 kali lipat.
2.3.2 Bagian Bagian Mekanik Mesin CNC
Bagian bagian mekanik mesin CNC yang akan dibahas adalah mesin
CNC yang memilik 3 aksis, yakni aksis X, Y dan Z. Setiap aksis bisa dilihat
pada gambar 2.6 dibawah ini :
Gambar 2.6 : 3 aksis pada mesin CNC
(sumber : https://en.wikipedia.org/wiki/Machine_tool)
Setiap akis memiliki bagian bagian utama agar dapat bergerak sesuai
program yang telah dibuat, bagian bagian tersebut bisa dilihat pada gambar
2.7 seperti dibawah ini :
Gambar 2.7 : bagian bagian utama eretan .
13
a. Motor penggerak.
Motor yang digunakan untuk menggerakan eretan. Motor yang
digunakan adalah motor listrik DC. Jenis yang sering digunakan adalah jenis
motor DC servo dan stepper. Perbedaan mendasar antara motor stepper
dengan servo adalah dari kontruksi motornya dan bagaimana motor tersebut
dikontrol.
b. Rotor penghubung.
Rotor penghubung adalah rotor yang digunakan untuk
menghubungkan poros motor listrik dengan power screw.
c. Poros penahan.
Poros adalah batang yang digunakan untuk menahan beban aksial
dan atau beban puntir. Poros yang digunakan untuk menahan badan aksis
yang akan digerakan. Poros ini tidak mengalami beban puntir dan hanya
menerima beban aksial. Poros yang digunakan adalah poros yang
berpenampang lingkaran.
Perhitungan untuk poros dengan pembebanan aksial tanpa torsi bisa
dilihat pada rumus di bawah ini:
𝜎𝑦 = 32 𝑀𝑏
𝜋𝑑3 (1)
𝑑𝑖𝑚𝑎𝑛𝑎 ∶
𝜎𝑦 = Batas maximum tengangan bahan (Kg/𝑚𝑚2)
𝑀𝑏 = 𝑚𝑜𝑚𝑒𝑛 𝑏𝑒𝑛𝑑𝑖𝑛𝑔 (Kg.mm)
𝑑 = 𝑑𝑖𝑎𝑚𝑡𝑒𝑟 𝑝𝑜𝑟𝑜𝑠 (mm)
d. Power screw.
Power screw atau disebut juga dengan translation screw adalah jenis
transmisi yang digunakan untuk merubah gerak putar menjadi gerak
translasi. Power screw yang akan digunakan adalah Power screw dengan
ulir berbentuk persegi. Untuk perhitungan Power screw, akan lebih mudah
bila kita bayangkan power screw sebagai segitiga seperti gambar 2.8
dibawah ini :
14
Gambar 2.8 : (a) Bidang miring pada ulir dengan membandingkan diameter dengan
kisar
(b) Skema pembebanan power screw.
Dimana : d = Diameter (mm)
p = Pitch pada ulir screw (mm)
α = Sudut kemiringan (°)
W = Berat beban (Kgn)
P = Gaya yang bekerja (Kgn)
F = Gaya gesek yang terjadi di power screw (Kgn)
𝑅𝑁= Gaya normal (Kgn)
Bila kita lihat gambar 2.8 (a), akan didapat perhitungan seperti dibawah ini:
𝑡𝑎𝑛 𝛼 =𝑝
𝜋.𝑑 (2)
Dimana : d = Diameter (mm)
p = Pitch pada ulir screw (mm)
α = Sudut kemiringan (°)
Bila kita lihat gambar 2.8 (b), akan didapat perhitungan seperti dibawah ini:
Bila beban dinaikan ke atas, maka gaya gesek (F = μ.RN) akan mengarah ke
bawah.
Penyelesaian gaya-gaya sepanjang bidang miring.
P.cos α = μ.RN – W.sin α (3)
Penyelesaian gaya - gaya yang tegak lurus bidang.
RN = W.cos α - P.sin (4)
15
Bila persamaan 3 dan persaman 4 substitusikan, akan
menghasilkan persamaan 5 seperti di bawah ini:
𝑃 = 𝑊(𝜇.𝑐𝑜𝑠 𝛼−𝑠𝑖𝑛 𝛼)
(𝑐𝑜𝑠 𝛼+𝜇.𝑠𝑖𝑛 𝛼) (5)
Dimana : P = gaya yang bekerja, bisa diartikan juga sebagai torsi yang
diperlukan untuk menggerakan ulir. (Kgn.cm)
𝜇 = angka koefisien gesek.
W = Beban yang akan dipindahkan. (Kgn)
𝑅𝑁= Gaya normal. (Kgn)
Bila di lihat dari perhitungan di atas, bisa disimpulkan bahwa
semakin besar diameter dari sebuah Power screw, maka semakin besar pula
nilai α nya dan berakibat semakin kecilnya usaha yang diperlukan. Akan
tetapi ini juga akan berefek bertambahnya jumlah putaran yang diperlukan
untuk mencapai jarak yang telah ditentukan.
Perhitungan untuk menentukan besarnya motor yang diperlukan
untuk menggerakan power screw bisa dilihat pada perhitungan dibawah ini:
𝑃 =2.𝜋.𝑛.𝑇
4500 (6)
Dimana : P = Daya motor (hp)
n = Kecepatan putaran motor (Rpm)
T = Torsi yang diperlukan (kgn.cm)
e. Bearing linier.
Bearing linier adalah bearing linier yang bertindak sebagai bantalan
dan mengurangi gesekan yang terjadi saat gerakan eretan terjadi.
16
1.4 Metode Desain Pahl & Beitz
Perancangan merupakan kegiatan awal dari usaha merealisasikan suatu
produk yang sangat dibutuhkan oleh masyarakat. Setelah perancangan selesai,
maka langkah selanjutnya adalah pembuatan produk. Kedua kegiatan tersebut
dilakukan dua orang atau dua kelompok orang dengan keahlian masing-masing,
yaitu perancangan dilakukan oleh tim perancang dan pembuatan produk oleh
tim kelompok pembuat produk.
Pahl dan Beitz mengusulkan cara merancang produk, yang dijelaskan
dalam bukunya; Engineering Desaign : A Systematic Approach. Cara
merancang Pahl dan Beitz terdiri dari 4 fase, yang masing-masing terdiri dari
beberapa langkah. Keempat fase tersebut adalah :
1. Perencanaan dan penjelasan tugas
2. Perancangan konsep produk
3. Perancangan bentuk produk (embodiment design)
4. Perancangan detail
Setiap fase perancangan berakhir pada hasil fase, seperti fase pertama
menghasilkan daftar persyaratan dan spesifikasi perancangan. Hasil setiap fase
tersebut kemudian menjadi masukan untuk fase berikutnya dan menjadi umpan
balik untuk fase yang mendahului. Perlu dicatat pula bahwa hasil fase itu sendiri
setiap saat dapat berubah oleh umpan balik yang diterima dari hasil fase-fase
berikutnya.
17
Diagram 2.1 di bawah ini adalah contoh bentuk diagram perancangan Pahl dan
Beitz yakni :
Tugas Pasar,Perusahaan,Ekonomi
Perencanaan dan Penjelasan Tugas
Analisis pasar dan keadaan perusahaan
Memformulasi usulan produk
Penjelasan tugas
Mengembangkan daftar persyaratan
Daftar persyaratan
(Spesifikasi Produk)
Konsep produk
(Solusi)
Layout awal
Dokumen produk
Layout akhir
Mengembangkan Solusi Utama
Mengidentifikasi masalah-masalah penting
Menentukan struktur fungsi produk
Mencari prinsip-prinsip kerja produk
Membentuk beberapa alternatif produk
Evaluasi terhadap kriteria teknis & ekonomis
Mengembangkan Struktur Produk
Menentukan bentuk awal, memilih material dan perhitungan-
perhitungan
Memilih layout awal yang terbaik
Memperbaiki layout
Evaluasi terhadap criteria teknis & ekonomis
Menetukan struktur produk
Menghilangkan kelemahan dan kekurangan
Cek kalau-kalau ada kesalahan
Persiapan daftar komponen awal dan dokumen
Pembuatan dan susunan produk
Menyiapkan dokumen pembuatan
Mengembangkan gambar atau daftar detail
Menyelesaikan instruksi-instruksi pembuatan susunan
danpengiriman produk
Periksa semua dokumen
Solusi
Tin
gkat
kan
dan
per
bai
kan
Info
rmas
i p
erb
aiki
daf
tar
per
syar
atan
has
il u
mpan
bal
ik
Per
enca
naa
n d
an
Pen
jela
san P
rodu
k
Per
anca
ngan
Ko
nse
p P
rodu
k
Per
anca
ngan
Ben
tuk
P
eran
can
gan
Det
ail
Diagram 2.9 : Diagram Alir Perancangan Menurut Pahl And Beitz
18
2.4.1 Perencanaan Proyek dan Penjelasan Tugas
Tugas fase ini adalah menyusun spesifikasi produk yang mempunyai
fungsi khusus dan karakteristik tertentu yang memenuhi kebutuhan
masyarakat. Produk ini dengan fungsi khusus dan karakteristik tertentu
tersebut merupakan olahan hasil survei bagian pemasaran atau atas
permintaan segmen masyarakat. Fase pertama tersebut perlu diadakan untuk
menjelaskan secara lebih detail sebelum produk tersebut dikembangkan
lebih lanjut.
Pada fase ini dikumpulkan semua informasi tentang semua
persyaratan atau requirement yang harus dipenuhi oleh produk dan kendala-
kendala yang merupakan batas-batas untuk produk. Hasil fase ini adalah
spesifikasi produk yang dimuat dalam suatu daftar persyartan teknis. Fase
perencanaan produk tersebut baru dapat memberikan hasil yang baik, jika
fase tersebut memperhatikan kondisi pasar, keadaan perusahaan dan
ekonomi negara.
2.4.2 Perancangan Konsep Produk
Berdasarkan spesifikasi produk hasil fase pertama, dicarilah
beberapa konsep produk yang dapat memenuhi persyaratan-persyaratan
dalam spesifikasi tersebut. Konsep produk tersebut merupakan solusi dari
masalah perancangan yang harus dipecahkan. Beberapa alternatif konsep
produk dapat ditemukan. Konsep produk biasanya berupa gambar skets atau
gambar skema yang sederhana, tetapi telah memuat semua konsep yang
diinginkan.
Beberapa alternatif konsep produk kemudian dikembangkan lebih
lanjut dan dievaluasi. Evaluasi tersebut haruslah dilakukan dalam beberapa
kriteria khusus seperti kriteria teknis, kriteria ekonomis dan lain-lain.
Konsep produk yang tidak memenuhi persyaratan-persyaratan dalam
spesifikasi produk, langsung dicoret dan tidak diteruskan prosesnya,
sedangkan dari beberapa konsep produk yang memenuhi kriteria dapat
dipilih solusi yang terbaik.
19
2.4.3 Perancangan Bentuk (Embodiment Desaign)
Pada fase perancangan bentuk, konsep produk “diberi bentuk”, yaitu
komponen-komponen konsep produk yang dalam gambar skema atau
gambar skets masih berupa garis atau batang saja. Pada fase ini harus diberi
bentuk sedemikian rupa sehingga komponen-komponen tersebut secara
bersama dapat menyusun bentuk produk, yang dalam gerak dan tidak saling
bertabrakan sehingga produk dapat melakukan sebagaimana fungsinya.
Konsep produk harus digambarkan pada preliminary layout, sehingga dapat
diperoleh beberapa preliminary layout.
Preliminary layout masih harus dikembangkan lagi menjadi layout
yang lebih baik lagi dengan meniadakan kekurangan dan kelemahan yang
ada dan sebagainya. Kemudian dilakukan evaluasi terhadap beberapa
preliminary layout yang sudah dikembangkan lebih lanjut berdasarkan
kriteria teknis, kriteria ekonomis dan lain-lain yang lebih ketat untuk
memperoleh layout yang terbaik yang disebut definitive layout. Definitive
layout telah dicek dari segi kemampuan yang dapat melakukan fungsi
produk, kekuatan, kelayakan finansial dan lain-lain.
2.4.4 Perancangan Detail
Pada fase perancangan detail, maka susunan komponen produk, bentuk,
dimensi, kehalusan permukaan, material dari setiap komponen produk mulai
ditetapkan. Hasil akhir fase ini adalah gambar rancangan lengkap dan
spesifikasi produk untuk pembuatan.