Analisis Sudut Mata Pisau Mesin Pencacah Kertas dengan Computer Aided Engineering (CAE)

Abstract

Komponen utama yang menentukan keberhasilan proses pencacahan adalah blade atau mata pisau. Karena itu, analisis mata pisau perlu dilakukan terlebih dahulu sebelum tahap manufaktur. Metode yang umum digunakan peneliti untuk menganalisis tegangan, regangan, dan safety factor dilakukan melalui simulasi dengan variasi beban 10 kg, 20 kg, dan 30 kg serta sudut mata pisau 35°. Berdasarkan hasil simulasi, beban 30 kg menghasilkan tegangan tertinggi sebesar 146,968 N/mm², sementara beban 10 kg menghasilkan tegangan terendah yaitu 48,98 N/mm². Temuan ini mengindikasikan bahwa peningkatan beban pada bahan AISI 304 berbanding lurus dengan peningkatan tegangan yang muncul. Regangan maksimum terjadi pada pembebanan 30 kg dengan nilai 3,6×10⁻⁴, sedangkan beban 10 kg menghasilkan regangan 1,2×10⁻⁴. Dengan demikian, semakin besar beban yang diterapkan, semakin besar pula nilai regangan yang menandakan deformasi bentuk yang lebih signifikan. Simulasi safety factor memperlihatkan tren penurunan nilai ketika beban meningkat. Pada beban 10 kg, safety factor mencapai nilai tertinggi 5,3, sedangkan pada beban 30 kg nilainya menurun menjadi 1,5. Oleh sebab itu, pada pembebanan 30 kg, mata pisau dari bahan AISI 304 berada pada kondisi mendekati atau melampaui batas kekuatan materialnya.

Abstract: The main component that determines the success of the shredding process is the blade. Therefore, it is essential to analyze the blade before proceeding to the manufacturing stage. A commonly used method by researchers to analyze stress, strain, and safety factor is simulation with varying loads of 10 kg, 20 kg, and 30 kg, as well as a blade angle of 35°. Based on the simulation results, the 30 kg load produced the highest stress value of 146.968 N/mm², while the 10 kg load produced the lowest stress value of 48.98 N/mm². These findings indicate that the increase in load on AISI 304 material is directly proportional to the increase in stress. The maximum strain occurred at a load of 30 kg with a value of 3.6×10⁻⁴, while the 10 kg load resulted in a strain of 1.2×10⁻⁴. This shows that a greater applied load results in a higher strain value, indicating more significant deformation. The safety factor simulation revealed a decreasing trend as the load increased. At a load of 10 kg, the safety factor reached its highest value of 5.3, whereas at 30 kg it decreased to 1.5. Therefore, at a load of 30 kg, the AISI 304 blade approaches or even exceeds the material’s strength limit.