PENGOLAHAN BAN

TEKNOLOGI KARET DAN TEMBAKAU
BAN













Disusun oleh:
Kelompok 1
1. Maela Khus’atin (8736)
2. Herisa Diah S (8808)
3. Adnan D. Prima (8833)
4. Frequencia S. Firdauz (8837)
5. Mohammad Septa A. (8838)
6. Rani Retnaningtyas (8851)
7. Pratiwi K. Wardhani (8884)


JURUSAN TEKNOLOGI PANGAN DAN HASIL PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
UNIVERSIAS GAJAH MADA
2010

I. PENDAHULUAN
Ban adalah peranti yang menutupi velg suatu roda. Ban merupakan bagian penting dari kendaraan darat, dan digunakan untuk mengurangi getaran yang disebabkan ketidakteraturan permukaan jalan, melindungi roda dari aus dan kerusakan, serta memberikan kestabilan antara kendaraan dan tanah untuk meningkatkan percepatan dan mempermudah pergerakan. Sebagai salah satu komponen penting pada kendaraan, ban berfungsi sebagai pengendali arah kendaraan, sebagai penanggung berat beban kendaraan termasuk penumpangnya, sebagai penerus tenaga dari mesin, dan sebagai sistem peredam/suspensi dari sepeda motor (anonim1, 2010).
Sebagian besar ban yang ada sekarang, terutama yang digunakan untuk kendaraan bermotor, diproduksi dari karet sintetik, walaupun dapat juga digunakan dari bahan lain seperti baja.

II. BAHAN BAKU
Dalam proses pembuatan ban, diperlukan bahan baku yaitu:
a) Karet alam atau polyisoprene merupakan bahan dasar yang berfungsi sebagai elastromer dalam pembuatan ban.
b) Styrene-butadiene co-polymer (SBR) merupakan karet sintetis yang sering digunakan sebagai bahan pengganti karet alam karena harganya yang lebih murah.
c) Polybutadiene digunakan dengan dikombinasikan dengan karet lainnya karena property low heat-buildupnya.
d) Karet halobutyl digunakan untuk campuran ban dalam, karena permeabilitas udaranya yang rendah. Atom-atom halogen menyediakan ikatan dengan campuran kerangka yang sebagian besar adalah karet alam. Bromobutyl Lebih superior dibandingkan chlorobutyl, tetapi lebih mahal.
e) Karbon hitam, memiliki jumlah persentase terbesar di dalam campuran karet. Bahan ini memberikan penguatan dan ketahanan terhadap abrasi.
f) Silica, digunakan bersama dengan karbon hitam pada ban berperforma tinggi, sebagai penguatan low heat build up.
g) Sulfur membentuk ikatan silang dengan molekul karet pada proses vulkanisasi.
h) Pemercepat vukanisasi, merupakan senyawa organic kompleks yang mempercepat vulkanisasi.
i) Activator, membantu vulkanisasi terutama zinc oxide.
j) Antioxidants dan antiozonants mencegah retaknya dinding samping akibat cahaya matahari dan ozon.
k) Bahan tekstil, memperkuat kerangka pada ban.

III. BAGIAN-BAGIAN BAN DAN PROSES PEMBUATAN
Bagian-bagian ban berbeda untuk tiap jenis jenis ban. Jenis ban bermacam-macam, yaitu beberapa diantaranya ban radial, ban bias, dan ban tubeless.
a) Ban Bias
Ban dengan struktur bias adalah yang paling banyak dipakai. Dibuat dari banyak lembar cord yang digunakan sebagai rangka dari ban. Cord ditenun dengan cara zig-zag membentuk sudut 40 sampai 65 derajat sudut terhadap keliling lingkaran ban (anonim2. 2008).
b) Ban Radial
Untuk ban radial, konstruksi carcass cord membentuk sudut 90 derajat sudut terhadap keliling lingkaran ban. Jadi dilihat dari samping konstruksi cord adalah dalam arah radial terhadap pusat atau crown dari ban. Bagian dari ban berhubungan langsung dengan permukaan jalan diperkuat oleh semacam sabuk pengikat yang dinamakan "Breaker" atau "Belt". Ban jenis ini hanya menderita sedikit deformasi dalam bentuknya dari gaya sentrifugal, walaupun pada kecepatan tinggi. Ban radial ini juga mempunyai "Rolling Resistance" yang kecil (anonim3. 2009).
c) Ban Tubeless
Ban Tubeless adalah ban yang dirancang tanpa mempunyai ban dalam. Ban tubeless in diciptakan sekitar tahun 1990 (anonim4). Perbedaan maupun struktur antara jenis ban dapat dilihat lebih detail pada gambar 3.1 dan 3.2. (sumber: http://www.bridgestone.co.id/03_tire_info/03_tire_knowledge.php), serta 3.3. (sumber: http://hncsoerabaja.blogspot.com/).










Gambar 3.1. Struktur ban bias dengan ban radial








Gambar 3.2. Perbedaan ban dengan ban dalam (ban bias) dan tanpa ban dalam (tubeless)








Gambar 3.3. Struktur ban tubeless




Berikut adalah bagian-bagian dari ban tubeless dan cara pembuatan ban tubeless:
BAGIAN-BAGIAN BAN
a) Innerliner
Merupakan lapisan terdalam yang berfungsi sebagai pengganti ban dalam. Lapisan ini memiliki pori-pori yang sangat rapat sehingga udara tidak dapat menembus keluar.
b) Ply cord
Lapisan yang dibuat dari benang polyester ini berfungsi untuk menahan beban maupun kecepatan.
c) Apex
Karet keras yang berfungsi untuk menjaga stabilitas saat menikung sekaligus sebagai tumpuan beban.
d) Bead wire
Kawat yang diberi lapisan karet dan berfungsi sebagai pemegang pelek.
e) Sidewall compound
Sidewall adalah sisi samping kiri dan kanan ban yang erfungsi sebagai penopang/dinding ban (anonim2, 2008). Bagian ini dibuat dari kompon khusus sehingga tahan terhadap benturan samping namun tetap empuk sehingga berfungsi juga sebagai suspensi. Sidewall ini sangat berpengaruh terhadap keempukan sebuah ban.
f) Rim cushion
Lapisan karet khusus untuk melindungi bead wire di area pelek. Lapisan ini bersentuhan langsung dengan pelek.
g) Belt layer
Ada dua lapis yang terbuat dari steel cord. Berfungsi untuk menjaga stabilitas dan ketahanan di kecepatan tinggi termasuk menjaga agar permukaan ban tetap rata saat menikung.
h) Capply
Bahan khusus untuk melindungi steel cord dari panas saat ban berputar cepat.
i) Tread compound dan Under tread compound
Tread compound adalah bagian telapak ban yang berfungsi untuk melindungi ban dari benturan, tusukan obyek dari luar yang dapat merusak ban. Tread merupakan bagian ban yang menggunakan bahan karet paling banyak. Ketebalannya sekitar 6 mm. Bahan karet untuk tread merupakan kombinasi antara karet alam dan sintesis. Natural Rubber memberikan daya lengket ke aspal, sedang Synthesis Rubber berguna menambah daya tahan ban karena gesekan. Tread dibuat banyak pola (kembangan) yang disebut Pattern (anonim2, 2008). Sebagai lapisan terluar yang menapak langsung ke jalan, bahan ini dituntut memiliki tingkat keausan yang kecil, namun tetap empuk. Under tread compound Berada di antara tread compound dan capply. Berfungsi sebagai perekat.
PROSES PEMBUATAN BAN TUBLESS
a) Mixing
Hasil dari proses mixing adalah compound yang masih empuk berbentuk lembaran (sheet gum). Berbagai komposisi dibuat untuk dijadikan bagian-bagian ban yang berbeda.
b) Extruding
Adonan hasil mixing tadi dibuat menjadi tread dan sidewall. Prosesnya adalah injeksi dan extruding hingga terbentuk profil.
c) Calender
Salah satu proses setelah mixing adalah pembuatan innerliner dengan mengubah adonan menjadi lembaran tipis setebal 1,2 mm. Adonan untuk ini memang khusus sehingga dihasilkan innerliner yang memiliki pori-pori rapat sehingga tak dapat ditembus udara. Selain innerliner, pada seksi calender ini juga dibuat lapisan lain seperti belt layer, capply, dan plycord dengan membuat lembaran seperti anyaman benang polyester yang dibuat silang untuk menambah kekuatan.
d) Bead
Sementara proses calender berjalan, di bagian lain ada pembuatan bead wire yaitu melapisi kawat baja dengan karet. Proses ini berjalan otomatis dan begitu keluar dari mesin, bead wire sudah berbentuk lingkaran sesuai dengan ukuran rim.
e) Cutting
Lembaran dipotong presisi seesuai dengan ukuran ban.
f) Building
Masih di ruang ber-AC, di sini hasil dari seksi-seksi sebelumnya disatukan. Meski prosesnya menggunakan mesin secara otomatis, namun masih diperlukan bantuan manusia. Tidak mungkin proses building bisa dilakukan mesin secara fully otomatis.
Dari mesin ini, dihasilkan ban utuh namun masih mentah. Bentuknya menggembung seperti donat tanpa kembangan di bagian luar. Jika diperhatikan permukaannya seperti ban slick.
g) Curing
Tidak seperti proses building, di bagian ini suhu ruangan mencapai 41 derajat Celcius. Proses curing merupakan akhir dari proses pembuatan ban. Di sini ban mentah dicetak dengan suhu sekitar 178° Celcius selama kira-kira 8 menit, tergantung ukuran bannya. Keluar dari mesin curing, ban sudah terbentuk termasuk profil, tulisan merek, tipe, ukuran ban dan semua informasi yang ada di dinding ban.
h) Finishing/quality control
Setelah selesai, ban diperiksa secara visual apakah ada cacat atau tidak. Proses ini tentu saja tidak menggunakan mesin, jadi ketelitian pekerja sangat dibutuhkan. Selain visual, kontrol juga dilakukan dengan pemeriksaan balance dan menggunakan sinar X.
Ban tidak mungkin bisa 100% balance seperti pelek, namun ada batasannya. Jika melebihi batas, berarti ada kesalahan pada proses produksi. Selain itu, kami juga memiliki laboratorium untuk memeriksa sampel ban yang diambil secara acak demi menjaga kualitas.














Di bawah ini merupakan cara pembuatan ban radial (anonim5, 2007):
a) Pencampuran Bahan
Pembuatan sebuah ban radial dimulai dengan mempersiapkan berbagai jenis bahan mentah seperti pigmen, zat-zat kimia, kurang-lebih 30 jenis karet yang berbeda, benang-benang, kawat bermanik-manik (bead wire) dan sebagainya.
Proses lalu dimulai dengan mencampurkan bahan-bahan dasar karet dengan oli proses, warna hitam karbon, pigmen, anti-oksidan, akselerator dan berbagai zat tambahan lainnya. Masing-masing dari bahan ini menambahkan sifat tertentu dari campuran ( compound ) ini.
Semua bahan ini diaduk dalam blender raksasa yang dikenal sebagai mesin Banbury. Mesin ini bekerja dengan tekanan dan suhu yang sangat tinggi. Bahan campuran yang panas, hitam dan lembek ini diproses berulang-ulang kali.
b) Pencetakan Ban
Setelah itu, karet ini didinginkan ke dalam beberapa bentuk. Biasanya diproses menjadi lembaran-lembaran yang lalu dibawa ke kilang pemisah. Kilang ini memasukkan karet tadi di antara pasangan penggulung (roller) berulang-ulang sehingga menjadi komponen-komponen ban. Mereka lalu dibawa dengan ban berjalan lalu menjadi dinding samping, telapak ataupun bagian-bagian lain dari ban.
Ada jenis karet yang melapisi rajutan benang yang akan menjadi badan dari ban. Rajutan ini datang dalam rol-rol yang besar dan mereka juga sama pentingnya dengan campuran karet yang dipakai. Berbagai jenis benang dipakai, termasuk polyester, rayon atau nylon. Kebanyakan dari ban untuk kendaraan penumpang dewasa ini menggunakan badan yang terbuat dari benang polyester.
Kawat Pengikat merupakan sebuah komponen lainnya, yang berbentuk gulungan, disebut bead. Komponen ini memiliki dari kawat baja high-tensile yang berfungsi sebagai tulang ban yang akan menempel pada pinggiran velg mobil. Kawat baja tersebut diselaraskan dengan pita yang dilapis dengan karet untuk pelekat, kemudian digulung dan diikat untuk selanjutnya disatukan dengan bagian ban lainnya.
Ban-ban radial dibuat menggunakan satu atau dua mesin ban. Di bagian dalam sekali dari ban ada dua lapis karet lembek sintetis yang disebut interliner. Lapisan-lapisan ini akan mengurung udara dan membuat ban menjadi tubeless.
Kemudian ada dua lapisan rajutan ply. Dua strip yang dinamakan apex membuat kaku area pas di atas bead. Lalu ditambahkan sepasang strip chafer, yang dinamakan demikian karena keduanya mencegah kerusakan yang diakibatkan pinggiran velg ketika ban dipasang.
Mesin perakit ban membentuk ban-ban radial menjadi bentuk yang sudah sangat dekat dengan dimensi final untuk memastikan bahwa semua komponen yang berjumlah banyak itu berada dalam posisi yang tepat sebelum ban masuk ke mesin pencetak.
Lalu pembuat ban menambahkan sabuk baja yang menahan kebocoran dan menekan telapak ban ke permukaan jalan. Telapak ban adalah bagian terakhir yang dipasang. Setelah sebuah pemutar otomatis menjepit semua komponen sehingga menempel kuat satu dengan yang lain, ban radial yang kini disebut green tire kini siap untuk diperiksa dan disempurnakan.
c) Pengadukan dan Pemanasan Bahan
Alat penekan curing memberi ban bentuk final serta pola telapaknya. Alat yang panas seperti setrika membentuk dan memvulkanisir ban. Cetakan ini digrafir dengan pola telapak, kode-kode di dinding samping sebagaimana diwajibkan oleh peraturan yang berlaku.
Ban-ban dipanaskan dalam temperatur lebih dari 300 derajat selama 12 hingga 25 menit tergantung ukurannya. Begitu mesin cetak terbuka, ban-ban akan keluar dari cetakannya dan langsung jatuh ke ban berjalan yang lalu akan membawanya ke bagian finish dan inspeksi terakhir.
d) Pemeriksaan
Kalau ada yang tidak beres dengan banatau dicurigai tidak beres, walaupun hanya cacat sedikit, ban itu ditolak (reject). Sebagian dari cacat bisa dideteksi hanya dengan mata dan tangan pemeriksa yang sudah terlatih, sebagian lagi baru bisa ditemukan menggunakan mesin-mesin khusus.
Inspeksi tidak hanya di permukaan saja. Ada ban yang ditarik dari lini produksi dan diperiksa dengan X-ray untuk mendeteksi kelemahan-kelemahan yang tersembunyi atau kerusakan-kerusakan internal. Di samping itu, para teknisi pengendalian mutu secara rutin membongkar ban yang diambil secara acak untuk mempelajari setiap detil dari konstruksinya yang mempengaruhi performa, kenyamanan dan keselamatan pemakai.
Demikianlah cara menyatukan semua komponen: Telapak dan dinding-dinding samping ban, didukung oleh bodi dan disatukan ke velg oleh manik-manik baja berlapis karet. Apapun detailnya, bahan-bahan dasarnya sama saja: baja, rajutan, karet dan pekerjaan yang menuntut kehati-hatian, desain dan rekayasa.

Di bawah ini adalah keterangan untuk tiap proses dalam pembuatan ban:
a) Compounding and mixing adalah proses menyatukan semua komposisi yang dibutuhkan untuk mencampur sekumpulan bahan penyusun karet. Setiap komponen memiliki campuran komposisi yang berbeda tergantung sifat-sifat yang dibutuhkan untuk komponen tersebut.
b) Component preparation – komponen-komponen dibagi atas 3 proses manufaktur: calendering, extrusion, and bead building.
c) Tire building - Mesin ektruder terdiri atas sekrup dan lop, screw drive, pemanas, dan ulir. Ekstruder memberikan 2 kondisi terhadap campuran, panas dan tekanan. Calender adalah seperangkat multiple large-diameter rolls yang menekan campuran karet menjadi lembaran tipis, biasanya selebar 2 meter. Calendar mengahasilkan lembaran karet atas dan bawah dengan lapisan kain diantaranya.
d) Curing – merupakan proses pemberian tekanan pada green tire di dalam cetakan untuk memberikan bentuk akhirnya dan juga pemberian energi panas untuk menstimulasi reaksi kimia antara karet dan material lainnya. Pada proses ini green tire secara otomatis dipindahkan ke dalam lower mold bead seat, sebuah rubber bladder dimasukan ke dalam green tire, dan cetakan kemudian ditutup ketika bladder dipompa.
e) Penyelesaian akhir.- setelah ban di curing, ada beberapa operasi tambahan. Pengukuran keseragaman ban adalah pengujian dimana ban secara otomatis ditumpuk pada wheel halves, dipompa, dan dijalankan pada simulasi permukaan jalan dan diukur variasi gayanya. Pengukuran keseimbangan ban merupakan suatu pengujian yang secara otomatis menempatkan ban pada wheel halves, dan diputar pada kecepatan tinggi dan diukur ketidakseimbangannya.



IV. KUALITAS
a) The Uniform Tire Quality Grading
Merupakan sistem pelabelan yang dibutuhkan oleh pemerintahan pusat di Amerika Serikat. Semua ban yang dijual di AS harus dikelaskan dan dilabeli dengan informasi mengenai treadwear, temperatur (ketahanan terhadap heat buidup) dan traksi. Peratingan ini ditujukan untuk membantu pembeli dalam membandingkan ban-ban yang ada. Ban yang dijual di AS harus melalui serangkaian pengujian yang telah ditentukan oleh pemerintah dan dilakukan oleh produsen. Produsen kemudian bertanggung jawab daam pemberian rating pada produk mereka.
b) Treadwear
Pengelompokan treadwear didasarkan pada pengujian penggunaan sejauh 7.200 mil yang dilakukan pada kondisi terkendali pada lintasan pengujian yang standar. Ban diukur untuk ditentukan masa pakainya dan tingkat keausannya, yaitu hingga 2/32 inchi dari tread. Produsen ban mengelompokkan ban mereka berdasarkan pengujian standar ini. Semakin tinggi grade-nya, makin panjang masa pakai suatu ban. Walaupun demikian, performa suatu ban tergantung pada kondisi penggunaannya, seperti perbedaan karakteristik jalan dan juga suhu. Pengelompokan treadwear diberikan dalam bentuk angka.
c) Traksi
Pengelompokkan traksi adalah A, B, C dengan A sebagai grade yang tertinggi. Peratingan ini didasarkan pada pengujian pengereman pada lintasan basah dengan kecepatan rendah (40 mph) dan pada umumnya mengindikasikan kemampuan traksi dari campuran tread saat pengereman. Karena kecepatan yang rendah dan lintasan pengujian yang relatif kasar, hasilnya tidak terlalu dipengaruhi oleh pola tread.
d) Temperatur
Pengelompokan pada temperatur adalah A (yang tertinggi), B dan C, dan pengelompokan ini menggambarkan ketahanan ban terhadap penerimaan panas dan kemampuannya untuk menghilangkan panas pada pengujian di bawah kondisi yang terkendali pada laboratorium pengujian roda di dalam ruangan. Penerimaan suhu yang tinggi dapat menyebabkan bahan-bahan dari ban mengalami degenerasi dan mengurangi masa pakainya. Temperature yang berlebih dapat merusak fungsi ban secara tiba-tiba. Grade C dapat disamakan dengan level performa yang dimiliki semua mobil berpenumpang sesuai dengan the Federal Motor Vehicle Safety Standard No. 109. Grade A dan B mewakili level performa yang lebih tinggi pada pengujian roda di laboratorium daripada batas minimum yang ditetapkan oleh hukum.

V. STANDARDISASI MUTU BAN
Ban yang diproduksi maupun dijual di Indonesia harus memenuhi Standar Nasional Indonesia. Hal tersebut bertujuan memproteksi menghadapi kerasnya gempuran masuknya produk ban impor dari Cina yang umumnya berkualitas rendah namun berharga murah. Langkah yang ditempuh untuk mensukseskan program pemerintah tersebut dengan mengembangkan laboratorium uji ban. Parameter pengujian untuk ban mobil berpenumpang, truk ringan dan ban motor adalah sebagai berikut :
a) Uji Dimensi
Setiap ban harus memenuhi standar dimensi yang sesuai dengan standar dimensi yang terdapat pada SNI wajib ban atau standar dimensi lain seperti JATMA, ETRTO, TRAA, TRA dan STRO.
b) Uji Breaking Energi
Uji ini merupakan uji ketahanan ban terhadap tusukan benda tumpul. Ban ditusuk dengan menggunakan plunger baja berbentuk bulat dengan ujungnya setengah bulat. Energi penembusan dihitung dengan rumus W = F x P / 2, dimana F adalah gaya (N atau kgf) dan P adalah jarak penembusan (m atau cm).
c) Uji Endurance
Uji ini merupakan uji ketahanan ban pada berbagai beban. Ban diputar dengan menggunakan alat drum test pada kecepatan tertentu dan pada berbagai beban. Ban yang diuji harus terbebas dari kerusakan-kerusakan seperti : separation, chunking, open slice, cracking, dan broken cord.
d) Uji High Speed
Uji ini menggunakan alat yang sama seperti uji endurance, yang membedakan pada uji ini adalah ban diputar pada beban tertentu dan pada berbagai kecepatan. Ban yang diuji harus terbebas dari kerusakan-kerusakan seperti: separation, chunking, open slice, cracking, dan broken cord.

VI. KEGUNAAN BAN BERDASARKAN UKURAN PENGGUNAAN BAN










DAFTAR PUSTAKA
Anonim1. 2010.http://lasmooths.blogspot.com/2010/01/berbagai-fungsi-ban.html.
Anonim2. 2008. http://pansermotorclub.wordpress.com/2008/04/15/pengenalan-jenis-ban-dan-karakteristik/.
Anonim3. 2009. http://www.bridgestone.co.id/03_tire_info/03_tire_knowledge.php dalam http://id.wikipedia.org/wiki/Ban#Jenis-jenis_Ban.
Anonim4. http://www.e-dukasi.net/pengpop/pp_full.php?ppid=235&fname=02.htm dalam http://id.wikipedia.org/wiki/Ban#Jenis-jenis_Ban.
Anonim5.2007. http://walojamotor.multiply.com/journal/item/52/Proses_Pembuatan_Ban_MOTOGP.