Permasalahan limbah plastik yang terus meningkat mendorong perlunya pengembangan teknologi pengolahan yang efektif, salah satunya melalui penggunaan mesin pencacah plastik untuk memperkecil ukuran material sebelum proses daur ulang. Kinerja mesin pencacah sangat dipengaruhi oleh keandalan poros sebagai komponen kritis yang berfungsi mentransmisikan daya sekaligus menerima kombinasi beban lentur dan puntir selama proses pencacahan. Tugas akhir ini melakukan evaluasi teknis terhadap kinerja struktural poros menggunakan pendekatan systematic engineering design yang mencakup identifikasi kebutuhan pengguna melalui Voice of Customer (VoC), penerjemahan kebutuhan menjadi spesifikasi teknis menggunakan House of Quality (HoQ), pengembangan alternatif konsep desain, hingga tahap perwujudan desain. Analisis teknik dilakukan secara analitik melalui perhitungan kesetimbangan gaya, diagram gaya geser, diagram momen lentur, tegangan lentur, tegangan geser, dan tegangan ekuivalen von mises untuk menentukan faktor keamanan statik, dilanjutkan dengan analisis umur pakai menggunakan pendekatan kurva S–N yang dikoreksi dengan faktor Marin, serta evaluasi faktor keamanan kelelahan menggunakan kriteria Goodman terhadap tiga kandidat material yaitu AISI 1020, AISI 1045, dan AISI 4140. Hasil analisis menunjukkan bahwa ketiga material memenuhi kriteria keamanan statik dengan faktor keamanan statik masing-masing sebesar 5,20 untuk AISI 1020, 7,80 untuk AISI 1045, dan 9,70 untuk AISI 4140. Seluruh material menghasilkan umur siklus yang melampaui batas infinite life (N > 106siklus), yaitu AISI 1020 sebesar 2,5 × 108 siklus, AISI 1045 sebesar 1,4 × 109siklus, dan AISI 4140 sebesar 9,0 × 109 siklus. Berdasarkan evaluasi faktor keamanan kelelahan menggunakan kriteria Goodman, AISI 1020 menghasilkan faktor keam anan sebesar 1,19, AISI 1045 sebesar 1,48, dan AISI 4140 sebesar 2,03. Seluruh material memenuhi batas minimum kelayakan, namun AISI 4140 memberikan margin keamanan terbaik dengan faktor keamanan Goodman melampaui nilai konservatif yang direkomendasikan untuk komponen transmisi daya berputar, sehingga AISI 4140 ditetapkan sebagai material final poros mesin pencacah plastik. Penelitian ini diharapkan dapat menjadi dasar perancangan mesin pencacah plastik yang lebih andal, aman, dan memiliki umur pakai yang lebih panjang guna mendukung proses pengolahan limbah plastik secara lebih efektif.
