Rancang Bangun Mesin Pencetak Briket Metode Screw Extruder Semi-Otomatis
Keywords:
Biomass, Finite Element Analysis, Briquette Printing Machine, Mechanical Calculation, Screw Extruder, MSMEsAbstract
Global dependence on fossil fuels has driven the search for environmentally friendly alternative energy sources. One promising solution is the utilization of biomass into briquettes as a form of renewable solid fuel. This study aims to design and develop a semi-automatic screw extruder briquette machine intended for Micro, Small, and Medium Enterprises (MSMEs). The machine is designed with a production capacity of 20 kg/hour, using a screw with an outer diameter of 70 mm, shaft diameter of 16 mm, 70 mm pitch, and 460 mm length. Technical calculations show a torque requirement of 31.23 Nm and power of 59.51 W, thus a 0.25 HP electric motor (1400 rpm) was selected. The main materials include stainless steel SS 304 for critical parts such as the hopper, mold, screw chamber, screw blade, and shaft; and ASTM A36 steel for the machine frame. Theoretical analysis indicates a maximum stress of 112.2 MPa, displacement of 0.36 mm, and a safety factor of 2.2. Meanwhile, simulation using Finite Element Analysis (FEA) with SolidWorks 2025 resulted in a maximum stress of 96.14 MPa, displacement of 0.74 mm, and a minimum safety factor of 2.6. These results confirm that the machine design is structurally safe and supports the utilization of biomass-based renewable energy.
References
Soolany, C., 2020. Rancang Bangun Pencetak Briket Tipe Screw Untuk Proses Produksi Briket Pelet Dari Arang Cangkang Kakao. Jurnal Ilmiah Teknik Mesin, 6 (4), pp. 62-68.
Inegbedion. F., Francis-Akilaki, T.I., 2022. Design and Fabrication of a Briquetting Machine. Journal of Energy Technology and Environment, 4 (1), pp. 2022–2033.
Tjiwidjaja, H., Salima, R., 2023. Dampak Energi Fosil Terhadap Perubahan Iklim Dan Solusi Berbasis Energi Hijau. Jurnal Wilayah, Kota Dan Lingkungan Berkelanjutan, 2 (2), pp. 166–172.
Luthfi, M., Rohmat, Y.N., Canra, D., Yani, F., 2023. Perancangan Dan Pembuatan Mesin Pencetak Briket Dengan Menggunakan Screw Conveyor Dengan Komposisi Arang Batok Kelapa, Serbuk Kayu Mahoni Dan Perekat Tepung Tapioka. In: Politeknik Negri Indramayu, Seminar Nasional Terapan Riset Inovatif (SENTRINOV) Ke-9. Indramayu, 2023.
Indriati, S., Rosalin., 2022. Pembuatan Biobriket Dari Campuran Arang Tempurung Kelapa Dan Arang Sekam Padi. In: Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Ujung Pandang, Prosiding 6th Seminar Nasional Penelitian & Pengabdian Kepada Masyarakat 2022. Makassar.
Solanki, S., Kotadia, D., Shah, P., Soni, S., Shah, S., 2020. Design and Fabrication of Automated Biomass Briquetting Machine. International Research Journal of Engineering and Technology (IRJET), 7 (4), pp. 5798-5802.
Listyadi, D., Ilminnafik, N., Sutjahjono, H., Hardiatama, I., Asrofi, M., 2024. Utilization Of Charcoal Briquette Printing Machines in Wood Charcoal Craftsmen as An Effort to Improve Economic Empowerment. El-Khidmat; Jurnal Pengabdian Masyarakat, 1 (2), pp. 58-69.
Santosa, H., Yuliati, Y., 2023. Rancang Bangun Mesin Screw Extruder Pencetak Arang Briket. Rekayasa, 16 (2), pp. 250–256.
Marwanza, I., Azizi, M.A., Nas, C., Patian, S., Dahani, W., Kurniawati, R., 2021. Pemanfaatan Briket Arang Tempurung Kelapa Sebagai Bahan Bakar Alternatif Di Desa Banjar Wangi, Pandeglang, Provinsi Banten. Jurnal Abdimas dan Kearifan Lokal, 2 (1), pp. 82-88.
Fadillah, M., Syahputra, M., Hasballah, T., 2022. Rancang Bangun Mesin Pencetak Arang Briket Dengan Kapasitas 15 Kg/Jam. Jurnal Teknologi Mesin UDA, 3 (2), pp. 71-81.
Dewi, R.P., Saputra, T.J., Purnomo, S.J., 2022. Analisis Karakteristik Briket Arang Dengan Variasi Tekanan Kempa Pembriketan. Jurnal Media Mesin, 23 (1), pp. 13-19.
Shulhany, A., Laksanawati, E.K., Setiawan, A.Y., 2022. Analisis Kekuatan Rangka pada Perancangan Mesin Press Briket Eceng Gondok Menggunakan Solidworks. Motor Bakar: Jurnal Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Tangerang, 6 (1), pp. 28-31.
Islamiati, N., Purnamansyah, P., 2024. Pembelajaran Matematika Berbasis Etnomatematika: Kajian Analisis Geometri Rumah Adat “Uma Lengge”. Jurnal Pendidikan MIPA, 14 (1), pp. 247–252.
Roshinta, A.P., Hidayat, R., Saptono, S., Dwinagara, B., 2022. Analisis Korelasi antara Massa Jenis dan Kuat Tekan Uniaksial pada Batu Andesit di Kecamatan Bagelen, Kabupaten Purworejo, Jawa Tengah. In: Program Studi Magister Teknik Pertambangan Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Yogyakarta, Prosiding Nasional Rekayasa Teknologi Industri dan Informasi XVII Tahun 2022 (ReTII). Yogyakarta, 2022.
Basuki, H.W., Fatriani., 2020. Analisa Sifat Fisik Dan Kimia Briket Arang Dari Campuran Tandan Kosong Aren (Arenga Pinnata Merr) Dan Cangkang Kemiri (Aleurites Trisperma). Jurnal Sylva Scienteae, 3 (4), pp. 626-636.
Sholih, H., Kristanto, B.M., Domodite, A., 2023. Perancangan transmisi roda gigi screw extruder, JTTM Jurnal Terapan Teknik Mesin, 4 (1), pp. 108–118.
Chandra, D., et al., 2021. Analisa Teknis Kekuatan dan Perbandingan Biaya Material Poros Baling-Baling Kapal Nelayan Daerah Batang Dengan Menggunakan Metode Elemen Hingga. Jurnal Teknik Perkapalan, 9 (4), pp. 334-342.
Kurniawan, I., Budiarto, U., Mulyatno, I.P., 2019. Metalografi Baja S45C Sebagai Bahan Poros Baling-Baling Kapal (Propeller Shaft) Setelah Proses Tempering. Jurnal Teknik Perkapalan, 7 (4), pp. 313-322.
Andri, M., et al., 2018. Perencanaan Poros Mesin Pemisah Kulit Dan Biji Kacang Hijau. ENTHALPY Jurnal Ilmiah Mahasiswa Teknik Mesin, 3 (4), pp. 1-9.
Adril, E., Yuliarman, Fardinal, Nasirwan, Beswara, V., 2023. Rancang Bangun Konstruksi Mesin Pencacah Plastik Multifungsi Kapasitas 50 Kg/Jam. Jurnal Teknik Mesin, 16 (2), pp. 200–206.
Aranda, I., 2024. Disain dan Analisa Rangka Belt Conveyor Pemilah Manual Kapasitas 8 Ton m 3 /jam. Jurnal Inovasi Ilmu Pengetahuan dan Teknologi, 5 (2), pp. 82-90.
Suryady, S., Sapto, A.D., 2024. Analisis Pembebanan Statis terhadap Rangka Mesin Alat Pengaduk untuk Adonan Donat menggunakan Sofware FEA. Jurnal Teknik Mesin, 13 (1), pp. 22-29.
Mustaqim, M., Pramesti, Y. S., Setyowidodo, I., 2024. Rancang Bangun Rangka Mesin Pengolah Kompos Kapasitas 5kg/Menit, Online. In Universitas Nusantara PGRI Kediri, Prosiding SEMNAS INOTEK (Seminar Nasional Inovasi Teknologi). Kediri, 2024.
