ANALISIS PENGARUH VARIASI KECEPATAN PUTAR BALL MILL  MACHINE TERHADAP KARAKTERISTIK UKURAN PARTIKEL  MATERIAL KARBON

Wildan Mufti Wirdana; Andita Nataria Fitri Ganda; Arya Mahendra Sakti; Dewi Puspitasari

doi:10.33474/rme.v5i2.24307

Authors

Wildan Mufti Wirdana Universitas Negeri Surabaya
Andita Nataria Fitri Ganda Universitas Negeri Surabaya
Arya Mahendra Sakti Universitas Negeri Surabaya
Dewi Puspitasari Universitas Negeri Surabaya

DOI:

https://doi.org/10.33474/rme.v5i2.24307

Keywords:

Ball Mill, Karbon, Ukuran Partikel, Kecepatan Putar, PSA

Abstract

Ukuran partikel material karbon berperan penting dalam menentukan sifat fisik, kimia, serta potensi aplikatifnya, khususnya dalam industri baterai, metalurgi serbuk, dan teknologi elektroda. Namun, penelitian terkait optimasi parameter penggilingan terutama pengaruh kecepatan putar pada proses ball mill terhadap reduksi ukuran partikel karbon masih terbatas. Studi ini bertujuan untuk mengevaluasi pengaruh variasi kecepatan putar mesin ball mill terhadap karakteristik ukuran partikel karbon yang diperoleh. Metode yang digunakan adalah eksperimen laboratorium dengan memvariasikan kecepatan putar ball mill pada 60 rpm, 100 rpm, dan 140 rpm selama durasi penggilingan 4 jam. Hasil penggilingan dianalisis menggunakan Particle Size Analyzer (PSA) untuk mengetahui distribusi ukuran partikel. Hasil menunjukkan bahwa kecepatan putar berbanding terbalik terhadap ukuran partikel. Kecepatan 60 rpm menghasilkan ukuran partikel rata-rata terkecil sebesar 24,62 nm, sedangkan pada 100 rpm ukuran rata-rata terkecil sebesar 10,00 nm. Efisiensi penghalusan ini disebabkan oleh meningkatnya energi tumbukan yang dihasilkan bola penggiling pada kecepatan tinggi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kecepatan putar merupakan parameter krusial dalam proses penggilingan karbon untuk menghasilkan partikel yang halus dan seragam, serta berkontribusi pada pengembangan proses produksi material karbon skala laboratorium yang efisien dan terkontrol.

References

W. Kanlayakan, S. Lhosupasirirat, C. Amnatsin, N. Verojpipath, B. Pragobjinda, and T. Srikhirin, “Improvement of Ball Mill Performance in Recycled Ultrafine Graphite Waste Production for Carbon Block Applications,” ACS Omega, vol. 8, no. 30, pp. 27312–27322, 2023, doi: 10.1021/acsomega.3c02688.

Mujiono, I. Qiram, and G. Rubiono, “Pengaruh Penambahan Profil Pada Dinding Silinder Ball-Mill Terhadap Distribusi Massa Serbuk Batu Bata,” V-MAC (Virtual of Mechanical Engineering Article), vol. 6, no. 2, pp. 52–56, 2021, doi: 10.36526/v-mac.v6i2.1517.

B. Kumayanjati, P. S. Nugraheni, and S. A. Budhiyanti, “Pengaruh Penggilingan Menggunakan Planetary Ball Mill terhadap Struktur Morfologi, Kandungan Proksimat dan Foaming Properties Spirulina Bubuk,” Jurnal Pascapanen dan Bioteknologi Kelautan dan Perikanan, vol. 19, no. 2, p. 161, 2024, doi: 10.15578/jpbkp.v19i2.999.

P. Gruber et al., “High porosity composite structures produced from poly(lactic acid)/hydroxyapatite microspheres using novel Dual Beam Laser Sintering method: Analysis of structural, mechanical and thermal properties,” J Manuf Process, vol. 84, no. November, pp. 1284–1297, 2022, doi: 10.1016/j.jmapro.2022.11.010.

A. N. Muttaqin and U. H. Mihdar, “Volume Kerja dan Waktu Penggilingan Tongkol Jagung pada Ukuran Produk/ Morfologi dalam Proses Ball Mill,” Jurnal Teknik Mesin Sinergi, vol. 21, no. 1, pp. 51–57, 2023, doi: 10.31963/sinergi.v21i1.4203.

A. Indra, F. W. Wigianto, and M. Perdana, “Pengaruh Persentase Zirconia Ball Terhadap Volume Mill Jar Pada Proses Penghalusan Serbuk Keramik Alumina Dengan Alat Horizontal Ball Mill,” Jurnal Rekayasa Mesin, vol. 15, no. 2, pp. 1079–1090, 2024, doi: 10.21776/jrm.v15i2.1689.

Agung Dwi Sapto, “Perancangan & Analisis Statik Sistem Transmisi Pada Mesin Ball Mill Dengan Bantuan Software,” Jurnal Teknik dan Science, vol. 3, no. 2, pp. 33–42, 2024, doi: 10.56127/jts.v3i2.1436.

G. Abulikemu et al., “Role of grinding method on granular activated carbon characteristics,” Carbon Trends, vol. 11, pp. 1–25, 2023, doi: 10.1016/j.cartre.2023.100261.

B. Wu et al., “Adsorption characteristics of used granular activated carbon regenerated by ultrasonic backwashing,” Arabian Journal of Chemistry, vol. 17, no. 4, 2024, doi: 10.1016/j.arabjc.2024.105704.

R. Dungani, S. S. Munawar, T. Karliati, J. Malik, P. Aditiawati, and Sulistyono, “Study of Characterization of Activated Carbon from Coconut Shells on Various Particle Scales as Filler Agent in Composite Materials,” Journal of the Korean Wood Science and Technology, vol. 50, no. 4, pp. 256–271, 2022, doi: 10.5658/WOOD.2022.50.4.256.

G. Huang et al., “Efficient preparation and characterization of graphene based on ball milling,” Diam Relat Mater, vol. 130, no. September, p. 109438, 2022, doi: 10.1016/j.diamond.2022.109438.

D. M. Pancarana, I. G. N. S. Waisnawa, and M. N. Firdaus, “Rancangan Bangun Mesin Planetary Ball Mill Type Vertikal Skala Laboratorium dengan Variasi Kecepatan putaran,” Jurnal Rekayasa Material, Manufaktur dan Energi, vol. 7, no. 2, pp. 254–263, 2024, [Online]. Available: https://jurnal.umsu.ac.id/index.php/RMME/article/view/19704/11739

F. Ahmad, J. A. Qayyum, U. Asghar, A. Ali, and A. Masoom, “Effects of Mill Speed and Air Classifier Speed on Performance of an Industrial Ball Mill,” Ceramics in Modern Technologies, vol. 3, no. 1, pp. 28–37, 2021, doi: 10.29272/cmt.2021.0003.

S. Junus, R. K. K. Wibowo, and A. Q. Hudzaifi, “Effect of Disk Rotation Speed and Diameter of Grinding Ball with Planetary Ball Mill Method on the Characteristics of ZnO Nanoparticles,” Advanced Engineering Science, vol. 54, no. 05, pp. 1891–1900, 2022.

T. Suwanda and N. Ardiyansyah, “Pengaruh Variasi Kecepatan Putar Dan Diameter Pin Tools Terhadap Kuat Geser Dan Struktur Makro Sambungan Friction Stir Welding Dissimilar High Density Polyethylene-Polypropylene,” Jurnal Rekayasa Mesin, vol. 14, no. 3, pp. 869–877, 2023, doi: 10.21776/jrm.v14i3.1376.

S. Chehreh Chelgani, R. Fatahi, A. Pournazari, and H. Nasiri, “Modeling energy consumption indexes of an industrial cement ball mill for sustainable production,” Sci Rep, vol. 15, no. 1, pp. 1–14, 2025, doi: 10.1038/s41598-025-03232-z.

A. Andalus and F. U. Ermawati, “Karakterisasi Struktur dan Distribusi Ukuran Partikel Serbuk Mg(Ti0,96Sn0,04)O3 Hasil Sintesis Dengan Metode Pencampuran Larutan sebagai Akibat Variasi Waktu Tahan Kalsinasi,” Inovasi Fisika Indonesia, vol. 12, no. 3, pp. 1–9, 2023, doi: 10.26740/ifi.v12n3.p1-9.

A. Jehatu and D. R. Hartana, “Pengaruh Variasi Milling terhadap Struktur Mikro dan Kekerasan Paduan Serbuk Fe-C dengan Metode Mechanical Alloying,” vol. 2024, no. November, pp. 343–346, 2024.