Perancangan Mesin Reciprocator Spray Painting untuk Proses Pengecatan pada Manufaktur Leaf Springs (Studi Kasus Departemen X di PT. XYZ)
DOI:
https://doi.org/10.70609/metrotech.v5i02.9294Kata Kunci:
Reciprocator, Leaf springs, Spray painting, Perancangan mesin, Analisis rangkaAbstrak
Struktur rangka mesin reciprocator spray painting berperan penting dalam menjaga kestabilan gerak sistem penggerak selama proses pengecatan pada manufaktur leaf springs. Penelitian ini bertujuan merancang rangka mesin reciprocator spray painting dan menganalisis kekuatan strukturalnya melalui pendekatan analisis statik menggunakan simulasi Finite Element Analysis (FEA) berbasis SolidWorks 2024. Rangka dirancang dengan dimensi 1200 × 995 × 286 mm menggunakan profil besi UNP 100 × 50 × 5 mm berbahan ASTM A36 Steel. Simulasi dilakukan dengan blended curvature-based mesh dengan 359014 node dan 185856 elemen, kondisi batas fixed support pada keempat kaki rangka, dan beban sebesar 868 kg sebagai representasi beban puncak dinamis. Validasi dilakukan melalui perbandingan perhitungan manual dan simulasi FEA. Hasil menunjukkan nilai von mises stress maksimum sebesar 61,34 MPa (rasio utilisasi 24,5% terhadap yield strength 250 MPa), displacement maksimum 0,35 mm di bawah batas izin 1,0 mm, dan factor of safety (FoS) minimum 4,06 memenuhi persyaratan SF = 4,0 untuk beban dinamis berdasarkan standar Faires. Kesalahan relatif antara perhitungan manual dan simulasi sangat kecil, yaitu 0,049% untuk von mises stress, 5,41% untuk displacement, dan 0,49% untuk FoS. Rancangan rangka dinyatakan aman secara struktural dan dapat dijadikan acuan teknis perancangan mesin reciprocator spray painting pada industri manufaktur leaf springs.
Referensi
D. Gleeson et al., “Generating Optimized Trajectories for Robotic Spray Painting,” IEEE Transactions on Automation Science and Engineering, vol. 19, no. 3, pp. 1380–1391, Jul. 2022, doi: 10.1109/TASE.2022.3156803.
[2] K. Gedam and S. Kumar, “Automation for the Process of Powder Coating through Reciprocator using PLC,” International Journal on Recent and Innovation Trends in Computing and Communication, vol. 4, no. 4, pp. 29–34, 2016, [Online]. Available: https://ijritcc.org/download/conferences/ICMTEST_2016/ICMTEST_2016_Track/1461912215_29-04-2016.pdf
[3] O. Tiedje, S. Paustian, S. Rosenkranz, M. Hecker, and C. Tropea, “Detection of production relevant deviations in paint sprays,” J. Coat. Technol. Res., vol. 22, no. 3, pp. 877–884, May 2025, doi: 10.1007/s11998-024-01015-1.
[4] F. M. Zaki, E. Ismiyah, and A. Wasiur Rizqi, “Analisis Kualitas Produksi Leaf Spring Type Volvo Dengan Metode Six Sigma Pada PT. XYZ,” Jurnal Serambi Engineering, vol. 8, no. 4, Sep. 2023, doi: 10.32672/jse.v8i4.5948.
[5] S. A. Aqila and N. B. Mulyono, “Implementation of DMAIC Framework to Reduce Defects in Spray Painting Process,” Jurnal Impresi Indonesia, vol. 4, no. 6, pp. 1847 – 1866, Jun. 2025, doi: 10.58344/jii.v4i6.6612.
[6] K. Yanagida, “Recent Technological Trends in Electrostatic Powder Coating System,” Journal of The Surface Finishing Society of Japan, vol. 75, no. 1, pp. 26–31, Jan. 2024, doi: 10.4139/sfj.75.26.
[7] A. Saleh and A. D. Muhammad, “Analisis dan Perancangan Rangka Mesin Pemotong Kentang Otomatis,” Jurnal TEDC, vol. 14, no. 2, May 2020, [Online]. Available:https://www.semanticscholar.org/paper/ANALISIS-DAN-PERANCANGAN-RANGKA-MESIN-PEMOTONG-Saleh-Muhammad/fe9bd1b1a0-2bea074f4013bcf7c82030028dabf9
[8] M. P. Antartika, Budianto, M. Ari, and K. Suastika, “Perbandingan Hasil Analisis Metode Elemen Hingga Berbasis Software Dengan Simple Supported Calculation Pada Kapal 50 Pax Crane Barge,” Jurnal Integrasi, vol. 12, no. 1, pp. 72–78, 2020, [Online]. Available: http://www.infometrik.com/2009/09/mengenal-uji-tarik-dan-sifat-sifat-
[9] F. Fardana and F. Rhohman, “Analisa Simulasi Kekuatan Rangka pada Mesin Brush sander menggunakan Aplikasi Solidwork,” Jurnal Rekayasa Mesin, vol. 24, no. 1, pp. 1–5, Mar. 2024, doi: 10.36706/jrm.v24i1.450.
[10] A. Sharma, S. Thapa, B. Goel, R. Kumar, and T. Singh, “Structural Analysis And Optimization Of Machine Structure For The Measurement Of Cutting Force For Wood,” Alexandria Engineering Journal, vol. 64, pp. 833 – 846, Feb. 2023, doi: 10.1016/j.aej.2022.09.030.
[11] Sabarudin and F. Rhohman, “Analisa Kekuatan Rangka Mesin Press Paving Semi Otomatis,” Prosiding SEMNAS INOTEK (Seminar Nasional Inovasi Teknologi), vol. 7, no. 3, pp. 1023–1030, Aug. 2023, [Online]. Available: https://proceeding.unpkediri.ac.id/index.php/inotek/
[12] R. Ibrahim and F. F. Ridha, “Perancangan Desain Rangka dan Analisis Kekuatan Rangka Mesin Pengiris Singkong CV Phonna Raya Machinery Menggunakan Software Solidworks,” Prosiding Seminar Nasional Teknologi Industri Berkelanjutan IV (SENASTITAN IV), 2024.
[13] H. Kuncoro and A. Yudha Pratama, “Analisis Rangka Mesin Pemisah Kuning Telur Menggunakan Software SolidWorks 2020,” PRESISI, vol. 25, no. 1, 2023.
[14] M. Mustaqim, Y. S. Pramesti, and I. Setyowidodo, “Rancang Bangun Rangka Mesin Pengolah Kompos Kapasitas 5kg/Menit,” Prosiding SEMNAS INOTEK (Seminar Nasional Inovasi Teknologi), vol. 8, no. 2, pp. 730–738, 2024.
[15] Y. Yunus and F. M. Ridwan, “Perancangan Konveyor Terintegrasi Dengan Meja Angkat Untuk Penanganan Bahan Target Mesin Berkas Elektron,” Prosiding Seminar Nasional ReTII, pp. 063–077, 2021, [Online]. Available: http://journal.itny.ac.id/index.php/ReTII
[16] V. M. Faires and R. M. Wingren, Design of Machine Elements, 4th ed. New York, Macmillan, 1897.
[17] E. Prasetyo, R. Hermawan, M. N. I. Ridho, I. I. Hajar, H. Hariri, and E. A. Pane, “Analisis Kekuatan Rangka Pada Mesin Transverse Ducting Flange (TDF) Menggunakan Software Solidworks,” Rekayasa, vol. 13, no. 3, pp. 299–306, Dec. 2020, doi: 10.21107/rekayasa.v13i3.8872.
[18] T. Kristiawan, T. Setiyawan, and P. Yanuar, “Analisa Penggunaan Support Frame Lama Pada Desain Baru Screw Conveyor Machine Menggunakan Metode Elemen Hingga,” Jurnal Mesin Nusantara, vol. 6, no. 1, Jul. 2023, doi: 10.29407/jmn.v6i1.18847.
[19] I. Furqani, R. K. Arief, and M. Muchlisinalahuddin, “Analisis Kekuatan Rangka Mesin Perontok Padi Menggunakan Solidworks 2019,” Jurnal Engine: Energi, Manufaktur, dan Material, vol. 6, no. 2, p. 42, Nov. 2022, doi: 10.30588/jeemm.v6i2.1201.
Unduhan
Diterbitkan
Terbitan
Bagian
Lisensi
Hak Cipta (c) 2026 Naufal Mumtaz Ramadhani, Ahmad Saepuddin
Artikel ini berlisensi Creative Commons Attribution 4.0 International License.
