Mesin Injeksi Plastik.
Secara umum mesin injeksi plastik tipe horisontal terdiri dari beberapa bagian unit dan sistem, antara lain.
1. Mold Clamp Unit [Unit Pencekam Cetakan]. Unit ini berfungsi untuk menggerakkan Mold dengan gerakan membuka dan menutup. erakan ini terbagi dalam ! setting kecepatan dan 1 setting tambahan, baik untuk gerakan Menutup maupun gerakan Membuka. Untuk gerakan Menutup terdiri atas gerakan " 1. Perlahan # $. Cepat # !. Perlahan dan %. Mencekam Mold. Sedangkan untuk gerakan Membuka terdiri atas gerakan " 1. Melepas Cekam Mold # $. Perlahan # !. Cepat # %. Perlahan. &alu dilanjutkan dengan gerakan 'jector untuk mendorong Produk keluar dari Mold, (aitu dari sisi Core.
Pada saat Mencekam Mold, Mesin harus mampu menahan a(a Membuka [)pen *orce] ketika proses injeksi berlangsung. +arena proses injeksi juga adalah kekuatan idrolik (ang cukup besar. -ika Mesin tidak mampu menahan, maka Mold akan sedikit terbuka sehingga material cair plastik akan luber dari cetakann(a. da $ tipe Mold Clamp Unit, (aitu Straight (drolic /(pe [/ipe idrolik &angsung] dan /oggle /(pe [/ipe /ogel] (ang terdiri dari rangkaian batang, baik (ang disupport oleh Sistem idrolik maupun Sistem Ser0o Motor [Mechatronic].
engan menggunakan dasar rumus (ang sama, (aitu " * 2 P 3 . imana * adalah a(a [*orce] dalam satuan kg atau ton, P adalah /ekanan idrolik [(drolic Pressure] Pressure] dalam satuan kg4cm5, dan adalah &uas Penampang Penampang [rea] dalam satuan cm5.
Maka kita bagi $ menjadi " *1 dan *$. Sehingga *1 2 P1 3 1. Untuk *1 adalah a(a Cekam Mold, P1 adalah Setting /ekanan idrolik, dan 1 adalah &uas Penampang 6atang Silinder idrolik Mesin. an " *$ 2 P$ 3 $. Untuk *$ adalah a(a Membuka Mold +etika Proses 7njeksi berlangsung, P$ adalah Setting /ekanan 7njeksi, dan $
adala ad alah h &u &uas as Pen Penamp ampang ang Produ Produk k secara secara kesel keseluru uruha han n de deng ngan an arah arah tekan tekanan an (ang (ang mengakibatkan Membuka Mold. Maka " asil perhitungan *1 harus lebih besar dari hasi ha sill pe perh rhit itun unga gan n *$. *$. 6ias 6iasan an( (a an angk gka a tipe tipe me mesi sin n me meng ngac acu u pa pada da pe perh rhit itun unga gan n maksimum *1. Misaln(a mesin 8issei *9:;<, maka angka :;< adalah maksimum *1 dalam satuan ton [dimana 1 ton 2 1<<< kg]. emikian juga untuk mesin /oshiba 7S:=<' atau 7S:=</, maka angka :=< adalah maksimum *1 n(a.
$. 7njection Unit [Unit 7njeksi]. isinilah pengolahan Polimer Plastik berlangsung, (ang dimu dimula laii de deng ngan an ma masu sukn kn( (a Po Poli lime merr da dala lam m be bent ntuk uk Pe Pell llet et [ra [ranu nule le], ], kemu kemudi dian an dipanask dipa naskan an dida didalam lam /ungku /ungku [6arrel] [6arrel] den dengan gan suhu lume lumerr Plastik Plastik (an (ang g bersang bersangkut kutan an sambilil dipe samb diperlak rlakukan ukan adukan [Mi3ing] [Mi3ing] oleh bentuk Scre> Scre> di dala dalam m /ungku. /ungku. engan engan bentuk (ang sedemikian rupa sehingga Scre> ini berfungsi sebagai *eeder dan juga Sebagai Mi3er Plastik cair agar pencampuran >arna plastik menjadi rata dan seimbang [konstant].
&alu dari unit inilah di 7njeksikan atau disuntikkan ke dalam cetakan [Mold] dengan setting sett ing (an (ang g melibat melibatkan kan /ekanan /ekanan idrolik idrolik [(droli [(drolic c Pressur Pressure] e] dal dalam am satu satuan an kg4 kg4cm5, cm5, +ecepatan +ecepatan [9elocit(] dalam satuan ?, Posisi [&imit S>itches] dalam satuan mm, @aktu @ aktu [/ime] dalam satuan detik, dan Suhu [/emperature] dalam satuan AC.
Unit 7njeksi akan melakukan Proses 7njeksi Plastik setelah ada konfirmasi dari Unit Mold Clamp Clamp berupa berupa sin(al sin(al dari dari PS1 [Pressu [Pressure re S>itch S>itch 1] den dengan gan minimum /ekanan /ekanan 1<< kg4cm5, kemudian Unit 7njeksi akan men(entuhkan 8oBle ke Sprue 6ush Mold juga dengan tekanan minimum 1<< kg4cm5 sebagai konfirmasi PS$ [Pressure S>itch $] . /ekanan ini untuk mencegah terjadin(a kebocoran material plastik cair dari celah antara 8oBl 8oBle e da dan n Sp Spru rue e 6u 6ush sh Mo Mold ld.. Se Sete tela lah h ada sin( sin(al al PS PS$, $, ma maka ka Pros Proses es 7nje 7njeks ksii berlangsung.
!. Sistem Penggerak [ri0e S(stem]. Saat ini masih umum dengan media )li, atau (ang biasa disebut dengan Sistem idrolik [(drolic S(stem], baik untuk mesin tipe Straight (drolic maupun tipe /oggle. 8amun de>asa ini untuk tipe /oggle sudah
ban(ak mengaplikasikan Ser0o Motor [*ull 'lectric S(stem]. +elebihan mesin (ang sudah mengaplikasikan Ser0o Motor gerakan mesin lebih tenang, tidak gedebak gedebuk seperti tipe Straight (drolic. -uga tentun(a tidak berisik, dan cenderung lebih bersih karena tidak menggunakan ban(ak )li, (ang mana untuk sistem idrolik ada celah kecil saja akan terjadi kebocoran (ang mengakibatkan area mesin terdapat genangangenangan )li.8amun bukan berarti untuk mesinmesin baru tidak lagi menggunakan sistem idrolik. Untuk sebagian pengguna merasa lebih cocok dengan tipe idrolik, sehingga pembuat mesin injeksi plastik masih mengeluarkan mesin tipe hidrolik (ang tentun(a beberapa bagian sudah di design ulang untuk memperbaiki performan(a.
%. Sistem +ontrol [Control S(stem]. dalah sistem penjamin bah>a urutan cara kerja mesin harus benar dan sesuai dengan program (ang sudah dibuat oleh pembuat mesin. Sehingga setiap gerakan, setiap perubahan, sin(alsin(al sensor (ang bisa ratusan jumlahn(a bisa saling mengikat, saling berhubungan dan saling mengunci dan sehingga kinerja mesin tetap terjaga. palagi (ang berhubungan dengan sistem keamanan dan keselamatan pengguna mesin, maka dibuat berlapis, sehingga bisa menghilangkan resiko karena resiko human error pengguna mesin itu sendiri.
Injection molding
ari @ikipedia bahasa 7ndonesia, ensiklopedia bebas Belum Diperiksa
&angsung ke" na0igasi, cari Injection molding adalah metode pembentukan material termoplastik dimana material
(ang meleleh karena pemanasan diinjeksikan oleh plunger ke dalam cetakan (ang didinginkan oleh air sehingga mengeras.
Meskipun ban(ak 0ariasi dari proses dasar ini, D< persen injection molding adalah memproses material termoplastik. 7njection molding mengambil porsi sepertiga dari keseluruhan resin (ang dikonsumsi dalam pemrosesan termoplastik. Sekarang ini bisa dipastikan bah>a setiap kantor, kendaraan, rumah, pabrik terdapat barangbarang dari plastik (ang dibuat dengan cara injection molding, misaln(a pesa>at telepon, printer , ke(board, mouse, rumah lampu mobil , dashboard, reflektor, roda gigi, helm, tele0isi, sisir , roda furnitur, telepon seluler, dan masih ban(ak lagi (ang lain. Daftar isi •
1 Sejarah
•
$ Proses
•
! -endela proses
•
% as ssisted 7njection Molding
•
= Mesin injection molding
o
=.1 +omponen utama
o
=.$ -enisjenis mesin injection molding
•
; Eeferensi
•
F aftar pustaka
: Pranala luar Sejarah
•
Mesin injection molding tercatat telah dipatenkan pertama kali pada tahun 1:F$ di merika Serikat untuk memproses celluloid. 6erikutn(a pada tahun 1D$<an di -erman mulai dikembangkan mesin injection molding namun masih dioperasikan secara manual dimana pencekaman mold masih menggunakan tuas. /ahun 1D!<an ketika berbagai macam resin tersedia dikembangkan mesin injection molding (ang dioperasikan secara hidraulik. Pada era ini keban(akan mesin injection moldingn(a masih bertipe single stage plunger. Pada tahun 1D%; -ames endr( membuat mesin injection molding tipe singlestage reciprocating scre> (ang pertama. Mulai tahun 1D=<an rela( dan timer mulai digunakan untuk pengontrolan proses injeksi n(a.
Mesin injection molding ukuran kecil, tampak hopper, noBBle dan clamping unit Proses
/ermoplastik dalam bentuk butiran atau bubuk ditampung dalam sebuah hopper kemudian turun ke dalam barrel secara otomatis Gkarena ga(a gra0itasiH dimana ia dilelehkan oleh pemanas (ang terdapat di dinding barrel dan oleh gesekan akibat perputaran sekrup injeksi. Plastik (ang sudah meleleh diinjeksikan oleh sekrup injeksi G(ang juga berfungsi sebagai plungerH melalui
noBBle ke dalam cetakan (ang
didinginkan oleh air. Produk (ang sudah dingin dan mengeras dikeluarkan dari cetakan oleh pendorong hidraulik (ang tertanam dalam rumah cetakan selanjutn(a diambil oleh manusia atau menggunakan robot. Pada saat proses pendinginan produk secara bersamaan di dalam barrel terjadi proses pelelehan plastik sehingga begitu produk dikeluarkan dari cetakan dan cetakan menutup, plastik leleh bisa langsung diinjeksikan. Jendela proses
Molding area diagram -endela proses atau juga disebut Molding rea iagram adalah sebuah indikator seberapa jauh kita bisa mem0ariasikan proses dan masih bisa membuat produk (ang memenuhi s(arat. 7dealn(a jendela proses cukup lebar sehingga bisa mengakomodasi 0ariasi alami (ang terjadi selama proses injeksi. -ika jendela proses terlalu sempit maka ada risiko menghasilkan produk (ang cacat akibat 0ariasi proses injeksi berada di luar jendela. -endela proses berbedabeda untuk tiap resin karena masingmasing resin memiliki titik leleh Gtemperatur transisi gelas, /gH (ang berbedabeda. -ika temperatur proses terlalu rendah maka ada kemungkinan material tidak meleleh dan jika meleleh maka 0iskositasn(a sangat tinggi sehingga memerlukan tekanan injeksi (ang sangat tinggi. -ika tekanan injeksi terlalu tinggi maka akan menimbulkan flash atau burr pada garis pemisah cetakan akibat ga(a pencekaman lebih kecili dari
tekanan injeksi. an jika temperatur proses terlalu tinggi maka material akan mengalami kerusakan atau terbakar. Gas Assisted Injection Molding
as ssisted 7njection Molding melibatkan penggunaan gas bertekanan tinggi dalam proses injeksi. +etika mold baru terisi sebagian material plastik leleh G1H, gas bertekanan tinggi diinjeksikan. as ini akan mendorong plastik leleh ke arah dinding dinding cetakan G$H. /ekanan gas tetap dipertahankan untuk memberikan tekanan pemadatan sementara produk mengalami pendinginan G!H. as (ang biasa dipakai adalah gas 8itrogen karena bersifat inert.
+euntungan[1]" 1.
&eluasa dalam mendesain bentukbentuk produk berongga, berdinding tipis
ataupun tebal dan berbentuk batang atau pipa $.
+ekakuan produk lebih tinggi akibat adan(a ruang kosong Gmomen inersia polar
lebih tinggiH !.
Memerlukan jumlah gate lebih sedikit sehingga mengurangi weldline
%.
/idak ada cacat sinkmark pada produkproduk (ang tebal
=.
/ekanan injeksi dan pemadatan (ang lebih rendah
;.
istribusi tekanan pemadatan lebih merata
7.
Siklus injeksi lebih cepat akibat >aktu pendinginan (ang lebih singkat.
:.
Produk (ang lebih ringan
Mesin injection molding Komponen utama
1.
Unit injeksi bagian dari mesin injection molding (ang berfungsi untuk
melelehkan material plastik, terdiri dari hopper, barrel dan scre>. 2.
Mold bagian dari mesin injection molding dimana plastik leleh dicetak dan
didinginkan !.
Unit pencekam bagian dari mesin injection (ang berfungsi untuk mencekam
mold pada saat penginjeksian material ke dalam cetakan sekaligus men(ediakan mekanisme pengeluaran produk dari mold
Sebuah mold akan dipasang ke mesin injection molding Jenisjenis mesin injection molding
1.
6erdasarkan metode pencekaman cetakan
1.
pencekam toggle
$.
pencekam hidraulik
$.
6erdasarkan proses pelelehan bijih plastik
1.
singlestage plunger
$.
t>ostage scre>plunger
3.
singlestage reciprocating scre>
!.
6erdasarkan tonase Mesin injection molding dibedakan berdasarkan besarn(a
ga(a pencekaman maksimum (ang bisa diberikan. +isarann(a mulai dari = ton untuk menghasilkan produk seberat 1< gram sampai dengan =<<< ton untuk menghasilkan produk seberat =< kilogram. [1]
Mesin injection molding 1!<< ton dengan tambahan robot di bagian atas mesin untuk pengambilan produk dari mold
!eferensi
1.
" a b non(mousI et al. G$<<$H. The Injection Molding of Quality Parts -
Process Engineering Alternatives and Process Selection Ged. 1stH. 6a(er Plastics
6usiness roup, =1!;: &e0erkusen. hlm. 1:. Daftar pustaka •
#Inggris$ Strong, . 6rent G$<<;H. JPlastics" Materials and ProcessingJ. Pearson
Prentice all 7S68 <1!11%==:% •
#Inggris$ E.-. Cra>ford G$<<$H. KPlastic 'ngineeringL. 6utten>ortheinemann
7S68 <F=<;!F;%1 •
#Inggris$
non(m
G1DD=H.
K/he
@ords>orth
ictionar( of
Science
/echnolog(L. @ords>orth Eeference 7S68 1:=!$;!=1; •
#Inggris$ Charles . arper G$<<
ill,
7S68 <
#Inggris$ Close mold fabrication
•
#Inggris$ Societ( of Plastic 'ngineer
•
#Inggris$ 7njection Molding Grand 9alle( State Uni0ersit(H
mesin ceta injesi bekerja" dengan suntikan dengan jarum suntik (ang mirip dengan itu
adalah penggunaan sekrup Gatau plungerH dorong, akan memiliki cair (ang !ai Plasti G(aitu aliran 0iskosH dari "lasti disuntikkan ke 6aik ditutup rongga, dibentuk oleh proses pascacuring untuk mendapatkan "rodu . $, Injection molding adalah "roses sili , dengan siklus masingmasing termasuk" dosisN Peleburan plastikN teanan injeksiN Mengisi kerenN +aimode pickup. apus plastik demi satu #etaan tertutup, siklus berikutn(a. !, injection molding item operasi mesin" mesin cetak injeksi termasuk operasi kontrol ke(board, operasi sistem kontrol listrik dan operasi dari tiga sistem hidrolik. /indakan injeksi proses (ang terpisah, tindakan makan, injeksi teanan, injeksi kecepatan, pilihan atas jenis, laras bagian dari regulasi suhu pemantauan tekanan, injeksi tekanan dan kembali dan sebagain(a.
%, umumn(a injeksi sekrup proses mesin adalah" pertama bergabung dengan barel plastik mesin butiran atau bubuk, dan dengan memutar sekrup dan dinding barel untuk memanaskan plastik cair, dan kemudian mesin cetaan injesi dan 6lok gabungan ke depan, sehingga noBBle erat men(ejajarkan gerbang jamur, dan menambah tekanan pada min(ak untuk obligasi ke silinder injeksi, sekrup ke depan untuk tekanan (ang sangat tinggi dan kecepatan (ang lebih cepat daripada suhu akan mencair ke dalam cetakan tertutup rendah, dan tekanan dari >aktu ke >aktu untuk mempertahankan Gatau tekanan memegangH , pendingin, dipadatkan cetakan, cetakan dapat dihapus produk Gtekanan memegang rongga cetaan untuk mencegah lelehan aliran anti, bahan rongga Model tambahan, dan untuk memastikan produk memiliki kepadatan tertentu dan toleransiH. Pers(aratan dasar adalah bah>a injection molding plastik, injeksi dan moulding. Produk cetakan plastik untuk mencapai dan menjamin kualitas premis, tetapi untuk memenuhi pers(aratan molding, injeksi harus memastikan bah>a tekanan (ang cukup dan kecepatan. Sementara itu, karena tekanan injeksi (ang tinggi, (ang sesuai dihasilkan dalam rongga tekanan tinggi Gratarata tekanan rongga umumn(a antara $< O %=MPaH, sehingga harus ada cukup kekuatan penjepit besar. 7ni menunjukkan bah>a perangkat cetakan injeksi adalah perangkat op komponen mesin injection molding kunci. =, e0aluasi produk plastik terutama tiga aspek, pertama adalah penampilan kualitas, termasuk kilau integritas,, >arna, dllI kedua adalah antara ukuran dan akurasi posisi relatif, ketiga, dan menggunakan sifat fisik (ang sesuai, sifat kimia, kinerja listrik. Pers(aratan kualitas ini
sesuai dengan produk (ang berbeda menggunakan
kesempatan itu untuk meminta skala berbeda. Produk, terutama dalam cetakan cacat desain, manufaktur presisi dan keausan dan sebagain(a. 8amun pada ken(ataann(a, pabrik pengolahan plastik cenderung menderita dari muka staf teknis untuk menggunakan teknologi untuk menebus masalah (ang disebabkan oleh keberhasilan cetakan terbatas cacat situasi (ang sulit. ;, regulasi tenologi "roses produksi untuk meningkatkan kualitas produk dan sarana penting produksi. Sebagai injection molding siklus itu sendiri sangat singkat, jika kondisi buruk ditangani, limbah akan ada habisn(a. alam proses pen(esuaian kapan >aktu terbaik han(a untuk mengubah suatu kondisi untuk mengamati beberapa kali, jika
tekanan, temperatur, >aktu dan selaras dengan semua katakata, mudah untuk men(ebabkan kebingungan dan kesalahpahaman, ada sesuatu (ang salah tidak tahu apa alasan . &angkahlangkah proses pen(esuaian, berarti ban(ak. Sebagai contoh" untuk memecahkan masalah ketidakpuasan Catatan produk seban(ak selusin solusi (ang mungkin, untuk memecahkan inti dari masalah untuk memilih satu atau dua program utama, benarbenar dapat memecahkan masalah. Selain itu, solusi juga harus memperhatikan hubungan dialektis. Sebagai contoh" produk muncul depresi, kadang kadang untuk menaikkan suhu bahan, kadangkadang untuk mengurangi suhu materi, kadangkadang meningkatkan jumlah makan, dan kadangkadang untuk mengurangi jumlah
makan.
Membalikkan
langkah
untuk
mengenali
kemungkinan
untuk
memecahkan masalah.
78-'C/7)8
M)&78
dan
P'8'EP88
di
78US/E7
M8U*+/UE
e>asa ini, terjadi pertumbuhan (ang sangat pesat pada penggunaan produk plastik di industri manufaktur karena sangat serbaguna dan memiliki nilai ekonomis (ang tinggi. ukungan ilmu pengetahuan dan teknologi sangat diperlukan khususn(a untuk pemanfaatan dan pengolahan polimer, sehingga dapat dihasilkan produk plastik dengan kuantitas (ang cukup tinggi dan kualitas (ang baik. Salah satu teknik (ang cukup efektif dan ban(ak dipergunakan untuk pengolahan bahan thermoplastic adalah injection molding. 7njection Molding ban(ak dipilih karena memiliki beberapa keuntungan diantaran(a " kapasitas produksi (ang tinggi, sisa penggunaan material Guseless materialH sedikit dan tenaga kerja minimal. Sedangkan kekurangan(a, bia(a in0estasi dan pera>atan alat (ang tinggi , serta perancangan produk harus mempertimbangkan untuk pembuatan disain moldingn(a.+e(board, mouse, panel /9, pesa>at telepon merupakan hasil pengolahan plastik dengan menggunakan teknik injection molding. /eknik ini pertama kali dikenalkan oleh -ohn @esle( (att pada tahun 1:;:, dengan melakukan injeksi celluloid panas ke dalam mold, untuk membuat bola billiar. 6ersama saudara perempuann(a 7saiah, dia mematenkan mesin injection mold untuk pen(edot debu tahun 1:F$. /ahun 1D%; -ames endri untuk pertama
kalin(a membuat mesin scre> injection mold, sehingga terjadi perubahan besar pada industri plastik. an D=? mesin molding saat ini mengikuti teknik ini, untuk menghasilkan efisiensi panas, efisiensi campuran dan injeksi plastik ke molding.Pada tulisan ini, mesin injection molding tipe scre> (ang akan dipergunakan dalam pembahasan, karena tipe ini lebih ban(ak diaplikasikan di industri manufaktur, untuk pengolahan plastik. '*787S7 Mold dapat didefinisikan sebagai cetakan, atau proses (ang dipergunakan dalam industri manufaktur untuk mencetak material. Sedangkan 7njection Molding merupakan salah satu teknik pada industri manufaktur untuk mencetak material dari bahan thermoplastic. Material thermoplasctic (ang biasa dicetak dengan teknik 7njection Molding " Pol(st(rene, cr(lonitrile 6utadiene St(rene G6SH, PMM GPol(meth(l Methacr(laticH dll.M'S78 78-'C/7)8 M)&78 G/(pe Scre>H
1. PE78S7P +'E- Material
plastik
dalam
bentuk
granular
atau
po>der
dimasukkankedalam hooper. Pada saat scre> berputar searah jarum jam, makar a>
m at er ia l
p la st ik
(a ng
a da
d id al am
h op pe r
a ka n
t ur un
k e d a l a m ba r r e l , ( a n g s e l a n j u t n( a m a s u k k e d a l a m r u a n g a n t a r a s c r e > dand i n d in g b a r r e l. k i b at p u t a ra n s c r e> , m a k a m a t e r ia l ( a n g s u d a h berada didalam barrel akan terdorong kedepan oleh sirip dari profilulir scre> menuju noBBle.Putaran scre> ini digerakkan oleh motor listrik melalui suatu
transmisiroda gigi4belt.Pada dinding sebelah luar barrel dipasang beberapa electrical heater d e n g a n
pen gat ura n
k e d e p a n se m ak i n temperature
kap asi tas
tinggi
kal or
k a p as i ta s
ada lah
k a lo r n(a ,
sem aki n s e h i n gg a
p a d a daerah ujung noBBle sudah mencapai tingkat melting
plastik.engan demikian ruangan antara ujung scre> dan ujung barrel akant er is i
m at er ia l
p la st ik
l el eh .
+ ar en a
0 ol um e
p la st ik
p ad a
r u a n g a n didepan ujung scre> makin lama makin ban(ak akibat putaran scre>,m a k a hal ini mengakibatkan scre> akan terdorong kebelakangsampai suatu
saat
berhenti
karena
d i h ub u n g k an
dengan
h(draulic.
pabila
men(entuh
p i st o n
control
(ang
s>itch.Pa ng ka l
t e r da p a t
h(draulic
oil
sc re >
d i da l am s i l i n d e r
dengan
tekanan
t e r t e n t u dimasukkan kedalam silinder, maka piston akan bergerak mendorongscre> sehingga plastik leleh (ang ada didalam ruangan antara ujungs c r e > d a n u j u n g b a r r e l a k a n t e r i n j e k s i k a n k e d a l a m m o u l d c a 0 i t ( melalui noBBle Setelah rongga cavity terisi penuh dengan plastik yang diinjeksikan,maka tekanan piston di holding beberapa saat, setelah itu tekananpiston dihentikan.S e l a n j u n y a scre w di put ar k emb ali
seh ing ga t erj adi
l a g i p r o s e s pemasukan
m a t e r i a l ; p l a s t i k d a r i h o p p e r k e d a l a m r u a n g a n a n t a r a u jung screw dan ujung barrel. a t e r i a l
plastik
yang
mengisi
rongga
cavity
pada
l e l e h , sehingga untuk dapat dikeluarkan dari cetakan dalam bentuk produk,m a k a di la ku kan
pr oses
pe nd in gi na n.
!e ri od e
kondisi harus
p r o s e s pendinginan
y a n g d i p e r l u k a n u n t u k m e m b e k u k a n m a t e r i a l p l a s t i k l el eh y an g di in je ks ik an hin gga cuk up kua t unt uk dik elu ark an tan pa terjadi de"ormasi disebut cooling time.Set ela h p r os es c oo l in g se le s ai m ak a mo v in g pl a te # ma le p la te $ ak an b e r g e r a k m u n d u r , plate%plat e
dari
mould
akan
membuka
d i m a n a b e b er ap a k o mp on en
i k u t b e r g e r a k d e n g a n m o v i n g p l a t e # t e r m a s u k produk$ dan sebagian tetap diam bersama "i& plate.!ada saat mould membuka, produk akan mencengkeram core padam o v i n g
p l a te
akibat
"aktor
p e n y us u ta n
pada
saat
p r os es
c o o l i n g . Setelah langkah moving plate membuka maka stripper plate dan'ataue j e c t o r p i n a k an
m e nd o ro n g
p r od u k
l e pa s
d a ri
c o re ' ma l e
p l at e
d a n jatuh
keluar
mould.oving plate selanjutnya bergerak maju dan mould kembali menutupuntuk melakukan proses injeksi pada siklus berikutnya
JENIS DAN KOMPONEN UTAMA MESIN INJECTON Posted by Djendrals Jack 0 comments
Komponen utama 1. Unit injeksi – bagian dari mesin injection molding yang berfungsi untuk melelehkan material plastik, terdiri dari hopper, barrel dan scre. !. "old – bagian dari mesin injection molding dimana plastik leleh dicetak dan didinginkan #. Unit pencekam – bagian dari mesin injection yang berfungsi untuk mencekam mold pada saat penginjeksian material ke dalam cetakan sekaligus menyediakan mekanisme pengeluaran produk dari mold
Jenis-jenis mesin injection molding 1. $erdasarkan metode pencekaman cetakan 1. pencekam toggle !. pencekam hidrolik !. $erdasarkan proses pelelehan bijih plastik 1. single%stage plunger !. to%stage scre%plunger #. single%stage reciprocating%scre #. $erdasarkan tonase – "esin injection molding dibedakan berdasarkan besarnya gaya pencekaman maksimum yang bisa diberikan. &isarannya mulai dari ' ton untuk menghasilkan produk seberat 10 gram sampai dengan '000 ton untuk menghasilkan produk seberat '0 kilogram.
Deinisi Plastic Injection Molding
Plastic Injection Molding ( PIM ) merupakan metode proses produksi yang cenderung menjadi pilihan untuk digunakan dalam menghasilkan atau memproses komponen%komponen yang kecil dan berbentuk rumit, dimana biayanya lebih murah jika dibandingkan dengan menggunakan metode%metode lain yang biasa digunakan ($oses, 1))'*. +ambar !.1 memperlihatkan kemampuan pemrosesan dan tingkat ketelitian komponen yang dihasilkan dengan P" dibandingkan dengan proses%proses lain. Proses ini mampu menghasilkan bentuk rumit dalam jumlah besar maupun kecil pada hampir semua jenis bahan termasuk logam, keramik, campuran logam dan plastik. -alah satu keistimeaan proses P" ialah kemampuannya dalam menggabungkan dan menggunakan kelebihan%kelebihan teknologi seperti kemampuan pembentukan bahan plastik, ketepatan dalam proses pencetakan dan kebebasan memilih bahan. al ini digambarkan pada gambar !.!. &omponen yang dihasilkan dengan teknologi P" kini banyak digunakan dalam industri otomotif, kimia, penerbangan, listrik, komputer, kedokteran dan peralatan militer.
&eistimeaan Proses Plastic Injection Molding ( PIM ) -ecara umum proses P" dibagi menjadi beberapa tahap seperti pada gambar diatas. Proses ini
dimulai dengan mencampur serbuk dan bahan pengikat. &emudian campuran ini dibutirkan lalu disuntik ke dalam cetakan ( mould* sesuai dengan bentuk yang diinginkan. &omponen yang dihasilkan dari proses injeksi disebut Green Compact. $ahan pengikat yang digunakan kemudian dipisahkan melalui proses yang disebut sebagai proses pemisahan (debinding*. &omponen yang telah dibuang bahan pengikatnya disebut Brown Compact, yang selanjutnya dipanaskan pada
suhu di baah titik didih bahan utama plastik yang digunakan. Proses ini disebut proses pemanasan (sintering*. &omponen hasil pemanasan lalu didinginkan. /ahapan Proses Plastic Injection Molding ( PIM ) (+erman 1))0 * "asalah biaya sering menjadi kendala dalam usaha pengembangan teknologi manufaktur. al ini juga terjadi pada proses P". $iaya bahan mentah yang terdiri dari serbuk plastik dan bahan pengikat diperkirakan hampir !',# dari biaya keseluruhan. -edangkan bahan pengikat diperkirakan 20 dari biaya bahan mentah tersebut dan ini relatif tinggi, sehingga dianggap penting untuk menemukan pengganti bahan pengikat tersebut dengan biaya yang lebih ekonomis dan mempunyai sifat%sifat yang diinginkan. Pengenalan !a"an !a#u
Plastik adalah bahan sintetis yang dapat diubah bentuk dan dapat mempertahankan perubahan bentuk serta dikeraskan tergantung pada strukturnya. Pada dasarnya plastik secara umum digolongkan ke dalam # (tiga* macam dilihat dari temperaturnya yakni 3 1. $ahan /hermoplastik (Thermoplastic* yaitu akan melunak bila dipanaskan dan setelah didinginkan akan dapat mengeras. 4ontoh bahan thermoplastik adalah 3 Polistiren, Polietilen, Polipropilen, 5ilon, Plastik fleksiglass dan /eflon. !. $ahan /hermoseting (Thermosetting * yaitu plastik dalam bentuk cair dan dapat dicetak sesuai yang diinginkan serta akan mengeras jika dipanaskan dan tetap tidak dapat dibuat menjadi plastik lagi. 4ontoh bahan thermosetting adalah 3 $akelit, -ilikon dan 6poksi. #. $ahan 6lastis ( Elastomer * yaitu bahan yang sangat elastis. 4ontoh bahan elastis adalah 3 karet sintetis. $erikut pembagian polymer secara umum 3 ( sumber 3 Pengetahuan Dasar Plastik, penerbit 3 P/. /ri Polyta ndonesia, tbk * Polimer memiliki beberapa karakteristik untuk menggambarkan sifat fisik dan sifat kimianya. -ifat%sifat tersebut akan mempengaruhi aplikasi penggunaan polimer tersebut. &arakteristik polimer antara lain 3 1. Crystallinity (kristalinitas* -truktur polimer yang tidak tersusun secara teratur umumnya memiliki arna transparan. &arakteristik ini membuat polimer dapat digunakan untuk berbagai aplikasi seperti pembungkus
makanan, kontak lensa dan sebagainya. -emakin tinggi derajat kristalisasinya, semakin sedikit cahaya yang dapat meleati polimer tersebut. !. Thermosetting dan Thermoplastic (Daya tahan terhadap panas* $erdasarkan ketahanannya terhadap panas, polimer dibedakan menjadi polimer thermoplastic dan thermosetting . Polimer thermoplastic dapat melunak bila dipanaskan, sehingga jenis polimer ini dapat dibentuk ulang. -edangkan polimer thermosetting setelah dipanaskan tidak dapat dibentuk ulang. &etahanan polimer terhadap panas ini membuatnya dapat digunakan pada berbagai aplikasi antara lain untuk insulasi listrik, insulasi panas, penyimpanan bahan kimia dan sebagainya. #. Branching (percabangan* -emakin banyak cabang pada rantai polimer maka densitasnya akan semakin kecil. al ini akan membuat titik leleh polimer berkurang dan elastisitasnya bertambah karena gaya ikatan intermolekularnya semakin lemah. 2. Tacticity (taktisitas* /aktisitas menggambarkan susunan isomerik gugus fungsional dari rantai karbon. 7da tiga jenis taktisitas yaitu isotaktik dimana gugus%gugus subtituennya terletak pada satu sisi yang sama, sindiotaktik dimana gugus%gugus subtituennya lebih teratur, dan ataktik dimana gugus%gugus subtituennya terletak pada sisi yang acak. $eberapa keuntungan plastik (lham, !008* adalah 3 1. "assa jenis rendah (0,) % !,! 9g:cm#;* !. /ahan terhadap arus listrik dan panas, memiliki sedikit elektron bebas untuk mengalirkan panas dan arus listrik. #. /ahan terhadap korosi kimia karena tidak terionisasi untuk membentuk elektron kimia. Pada umumnya tahan terhadap larutan kimia, dan logam juga sangat sukar untuk larut. 2. "empunyai permukaan dan penampakan yang sangat baik dan mudah diarnai. &erugian plastik (lham, !008* adalah 3 1. "odulus elastisnya rendah. !. "udah mulur (Creep* pada suhu kamar. #. "aksimum temperatur nominalnya rendah. 2. "udah patah pada sudut bagian yang tajam.
-ecara umum Thermoplastic tidak tahan terhadap temperatur tinggi, kecuali /eflon. $ahan% bahan Thermoplastic akan meleleh bila dipanaskan pada temperatur tinggi, sedangkan pada bahan%bahan Thermosetting tidak terbakar tapi akan terpisah dan hancur. /emperatur pelelehan dan pemisahan untuk bahan%bahan plastik jauh lebih rendah dibandingkan baja. Plastik akan memanjang (Creep* pada temperatur kamar. &ecenderungan bahan plastik akan mulur bila temperaturnya naik menunjukkan baha perubahan kecil saja pada temperatur dapat mempengaruhi sifat%sifat fisik bahan. Pengaruh temperatur dan laju regangan pada tegangan tarik harus die
Injection Molding Mac"ine .
Pengenalan injection molding machine 7njection Molding adalah metode material termoplastik dimana material (ang meleleh karena pemanasan diinjeksikan oleh plunger ke dalam cetakan (ang didinginkan oleh air dimana material tersebut akan menjadi dingin dan mengeras sehingga bisa dikeluarkan dari cetakan. Sedangkan injection molding machine adalah mesin (ang digunakan untuk membuat plastik dengan sistem cetakan injeksi. 'nam langkah utama (ang biasan(a dilakukan pada proses 7njection Molding " 1. Pengapitan Suatu mesin injeksi memiliki tiga bagian utama, (aitu cetakan, pengapit dan unit pen(untik. Unit pengapit adalah pemegang cetakan (ang mengalami tekanan selama proses pen(untikan dan pendinginan. Pada dasarn(a, pengapit ini memegang kedua belah cetakan bersamasama. $. Suntikan Pada saat pen(untikan, material plastik umumn(a dalam bentuk butiran4pellet, diisi kedalam suatu >adah saluran tuang GhopperH (ang terdapat bagian atas unit mesin.
6utir4pellet ini disuap ke dalam silinder untuk dipanaskan hingga mencair. i dalam silinder GbarrelH terdapat mesin scre> GberputarH (ang mencampur bahan butiran4pellet cair dan mendorong campuran ke bagian ujung silinder. +etika material (ang dikumpulkan di ujung scre> telah cukup, proses pen(untikan dimulai. Plastik (ang dicairkan dimasukkan kedalam cetakan melalui suatu noBBle injector, ketika tekanan dan kecepatan diatur oleh scre> tersebut. Sebagian mesin injeksi menggunakan suatu pendorong sebagai pengganti scre> !. Penenangan /ahap ini adalah >aktu penenangan sesaat setelah proses pen(untikan. Plastik cair telah disuntik kedalam cetakan dan tekanan dipertahankan untuk me(akinkan segala sisi rongga cetakan telah terisi secara sempurna. %. Pendinginan Plastik didinginkan didalam cetakan untuk mendapatkan bentuk padatn(a didalam cetakan. Pada proses ini sekaligus pengisian ulang bahan plastik dari hopper ke dalam barrel dengan scre> (ang berputar. =. Cetakan ibuka Unit pengapit dibuka, (ang memisahkan keduabelah cetakan ;. Pengeluaran Pena dan plat ejector mendorong dan mengeluarkan hasil cetakan dari dalam cetakan,. eram dan sisa pada sisisisi hasil cetakan (ang tidak dipakai dapat didaur ulang untuk digunakan pada pencetakan berikutn(a 6.
6agian Pada Mesin 1. Mold Clamp Unit [Unit Pencekam Cetakan]. clamping unit berfungsi utuk memegang dan mengatur gerakan dari mold unit, serta gerakan ejector saat melepas benda dari molding unit, pada clamping unit lah kita bisa mengatur berapa panjang gerakan molding saat di buka dan berapa panjang ejektor harus bergerak. da $ macam clamping unit (ang dipakai pada umumn(a, (aitu toggle clamp dan hidrolik clamp Unit ini berfungsi untuk menggerakkan Mold dengan gerakan membuka dan menutup. erakan ini terbagi dalam ! setting kecepatan dan 1 setting tambahan, baik untuk gerakan Menutup maupun gerakan Membuka. Untuk gerakan Menutup terdiri atas gerakan " 1. Perlahan # $. Cepat # !. Perlahan dan %. Mencekam Mold [lihat detail gerakan menutup Mold]. Sedangkan untuk gerakan Membuka terdiri atas gerakan " 1. Melepas Cekam Mold # $. Perlahan # !. Cepat # %. Perlahan. &alu dilanjutkan dengan gerakan 'jector untuk mendorong Produk keluar dari Mold, (aitu dari sisi Core. $. 7njection Unit [Unit 7njeksi]. isinilah pengolahan Polimer Plastik berlangsung, (ang dimulai dengan masukn(a Polimer dalam bentuk Pellet [ranule], kemudian dipanaskan didalam /ungku [6arrel] dengan suhu lumer Plastik (ang bersangkutan sambil diperlakukan adukan [Mi3ing] oleh bentuk Scre> di dalam /ungku. engan bentuk (ang sedemikian rupa sehingga Scre> ini berfungsi sebagai *eeder dan juga Sebagai Mi3er Plastik cair agar pencampuran >arna plastik menjadi rata dan seimbang [konstant].
&alu dari unit inilah di 7njeksikan atau disuntikkan ke dalam cetakan [Mold] dengan setting (ang melibatkan /ekanan idrolik [(drolic Pressure] dalam satuan kg4cm5, +ecepatan [9elocit(] dalam satuan ?, Posisi [&imit S>itches] dalam satuan mm, @aktu [/ime] dalam satuan detik, dan Suhu [/emperature] dalam satuan AC. bagian dari inejction unit adalah " motor dan transmission gear unit bagian ini berfungsi untuk menghasilkan da(a (ang digunakan untuk memutar scre> pada barel, sedangkan tranmisi unit berfungsi untuk memindahkan da(a dari putaran motor ke dalam secre>, selain itu transmission unit juga berfungsi untuk mengatur tenaga (ang di salurkan sehingga tidak pembebanan (ang terlalu besar. %&linder scre' ram bagian ini berfungsi untuk mempermudah gerakan scre> dengan menggunakan momen enersia sekaligus menjaga perputaran scre> tetap konstan, sehingga di dapat di hasilkan kecepatan dan tekanan (ang konstan saat proses injeksi plastik dilakukan. (opper adalah tempat untuk menempatkan material plastik, sebelum masuk ke barel, biasan(a untuk menjaga kelembapan material plastik, digunakan tempat pen(impanan khusus (ang dapat mengatur kelembapan, sebab apabila kandungan air terlalu besar pada udara, dapat men(ebabkan hasil injeksi (ang tidak bagus. Barrel adalah tempat scre>, dan selubung (ang menjaga aliran plastik ketika di panasi oleh heater, pada bagian ini juga terdapat heater untuk memanaskan plastik sebelum masuk ke noBBle. Scre' reciprocating scre> berfungsi untuk mengalirkan plastik dari hopper ke noBBle, ketika scre> berputar material dari hopper akan tertarik mengisi scre> (ang selanjutn(a di panasi lalu di dorong ke arah noBBle. )onreturn *al*e 0al0e ini berfungsi untuk menjaga aliran plastik (ang telah meleleh agar tidak kembali saat scre> berhenti berputar. !. Sistem Penggerak [ri0e S(stem]. Saat ini masih umum dengan media )li, atau (ang biasa disebut dengan Sistem idrolik [(drolic S(stem], baik untuk mesin tipe Straight (drolic maupun tipe /oggle. 8amun de>asa ini untuk tipe /oggle sudah ban(ak mengaplikasikan Ser0o Motor [*ull 'lectric S(stem]. +elebihan mesin (ang sudah mengaplikasikan Ser0o Motor gerakan mesin lebih tenang, tidak gedebakgedebuk seperti tipe Straight (drolic. -uga tentun(a tidak berisik, dan cenderung lebih bersih karena tidak menggunakan ban(ak )li, (ang mana untuk sistem idrolik ada celah kecil saja akan terjadi kebocoran (ang mengakibatkan area mesin terdapat genangangenangan )li.8amun bukan berarti untuk mesinmesin baru tidak lagi menggunakan sistem idrolik. Untuk sebagian pengguna merasa lebih cocok dengan tipe idrolik, sehingga pembuat mesin injeksi plastik masih mengeluarkan mesin tipe hidrolik (ang tentun(a beberapa bagian sudah di design ulang untuk memperbaiki performan(a. %. Sistem +ontrol [Control S(stem].
dalah sistem penjamin bah>a urutan cara kerja mesin harus benar dan sesuai dengan program (ang sudah dibuat oleh pembuat mesin. Sehingga setiap gerakan, setiap perubahan, sin(alsin(al sensor (ang bisa ratusan jumlahn(a bisa saling mengikat, saling berhubungan dan saling mengunci dan sehingga kinerja mesin tetap terjaga. palagi (ang berhubungan dengan sistem keamanan dan keselamatan pengguna mesin, maka dibuat berlapis, sehingga bisa menghilangkan resiko karena resiko human error pengguna mesin itu sendiri. Pengontrolan pada 7njection Molding Machine menggunakan suatu controller bernama cdc::. Cdc:: adalah suatu multi function computer (ang digunakan untuk mengatur semua proses injeksi molding.
Pada mesin injeksi molding ini, peran cdc:: ebagai pusat kegiatan produksi (ang akan dilakukan. Cdc:: sebagai controller pada mesin ini memiliki ban(ak kelebihan untuk menunjang fungsin(a sebagai pengendali. Mulai dari pengaturan pemanasan pada dindingdinding barrel, kecepatan injeksi, tekanan injeksi, >aktu injeksi, >aktu pencetakan serta beberapa fungsi lainn(a.
Mold %lamp +nit ,f Injection Molding Machine
Unit Pencekam Mold pada Mesin 7njeksi Plastik. engan melihat skema Mesin /oshiba 7S:=<', maka bagianbagian utama dari Unit Pencekam Mesin 7njeksi Plastik adalah sebagai berikut. 1. Stationar( Platen [Platen /etap], tempat diikatn(a Mold Mounting Plate dari sisi Ca0it( $. Mo0ing Platen [Platen 6ergerak], tempat diikatn(a Mold Mounting Plate dari sisi Core !. Clamp C(linder [Silinder Cekam] %. /ie 6ar [6atang Pengikat], berjumlah % buah dipasang diagonal simetris =. Clamp 6ar [6atang Cekam] ;. Close Mo0ing 6ooster C(linder [Silinder 6ooster untuk erakan Menutup Cetakan]. Misalkan iameter [Q] Silinder 6ooster sebesar 1= cm, tekanan pompa hidrolik maksimal 1D< kg4cm5 [tergantung spesifikasi pompa (ang digunakan mesin], sehingga bila kita atur 1$? dari kemampuan maksimal pompa maka didapat tekanan sebesar $! kg4cm5. Untuk mencari besaran ga(a (ang dihasilkan, kita menggunakan rumus dasar * 2 P 3 . * adalah *orce atau a(a [dalam satuan kg atau ton], P adalah tekanan hidrolik (ang berasal dari pompa hidrolik [dalam satuan kg4cm5], dan adalah luas penampang [dalam satuan cm5][Untuk penampang bulat " GR 3 5H4%] dimana R adalah !,1% dan adalah iameter [dalam satuan cm]. Sehingga dari hasil perhitungan tersebut didapat ga(a [*] sebesar %<<< kg [% ton]. a(a sebesar ini juga dimanfaatkan untuk menghisap )li dari /angki ke dalam ruang Clamp C(linder. F. )pen Mo0ing 6ooster C(linder [Silinder 6ooster untuk erakan Membuka Cetakan]. 6ila iameter Silinder Cekam sebesar F; cm, pada tekanan Pompa idrolik maksimum 1D< kg4cm5 dengan menghasilkan a(a sebesar :=< ton. an iameter 6atang Cekam sebesar F< cm, sehingga selisih besaran penampang [] antara iameter F; cm dan F<
cm adalah ;$F cm5. Maka 1itch &ine [Eangkaian Saklar Sensor untuk gerakan Membuka dan Menutup] 1<. &ocating, untuk menetapkan posisi &ocating Eing dari sebuah Cetakan 11. 'jector C(linder [Silinder 'jektor], untuk menggerakkan 6atang 'jektor 1$. 'jector Eod [6atang 'jektor], untuk mendorong produk dari cetakann(a 1!. Pressure auge [Pengukur /ekanan idrolik], untuk memperlihatkan tekanan aktual 1%. Pressure S>itch 1 [Saklar dengan /ekanan bagian pertama], sebagai +onfirmasi Cekam 1=. Clamp 9al0e [+atup Cekam] 1;. (drolic Control S(stem. i dalamn(a terdapat (drolic Solenoid 9al0e S(stem (ang mengatur arah aliran idrolik, Eegulator Control S(stem (ang mengatur /ekanan idrolik hingga beberapa tingkat, dan (drolic *lo> Eate Control S(stem (ang mengatur ebit liran idrolik dalam beberapa tingkatan. 1F. (drolic Pump [Pompa idrolik]. Spesifikasi pompa dengan kemampuan menghasilkan tekanan mulai dari 1$< kg4cm5 hingga 1D< kg4cm5, tergantung spesifikasi pompa (ang digunakan. Sta( /un Sahabat Plastik
Injection +nit of Injection Molding Machine
Unit 7njeksi pada Mesin 7njeksi Plastik dapun bagianbagian dari Unit 7njeksi berdasarkan skema tersebut adalah. 1. (drolic Motor [Motor idrolik], untuk memutar Scre> $. 7njection C(linder [Silinder 7njeksi], untuk menggerakkan Scre> maju dan mundur !. opper, sebagai >adah Material Plastik sebelum masuk ke 6arrel. 6eberapa aplikasi menempatkan opper r(er di atas 7njection Unit ini. %. Scre>, berfungsi sebagai *eeder untuk men(upai material dari arah belakang atau dari opper, dan juga berfungsi sebagai pengaduk material plastik dalam keadaan cair sehingga pencampuran >arna lebih merata. Untuk Scre> standard ba>aan mesin kurang begitu maksimal di dalam proses pencampuran >arna, sehingga kita perlu Scre> dengan pesanan khusus, atau juga bisa ditambah alat mi3ing (ang dipasang dibagian opper. &ebih lanjut mengenai Scre> akan dibahas terpisah. =. 6arrel [/ungku], (ang berfungsi memanaskan material plastik hingga mencair ;. /orpedo dan Check Eing atau Check 9al0e, (ang berfungsi membuka aliran material pada saat Charging dan menutup aliran material plastik pada saat injeksi berlangsung F. eater 6and, pemanas elektrik dengan bentuk sabuk
:. C(linder ead [+epala Silinder], penghubung antara 8oBle dan 6arrel D. 8oBle 1<. Carriage [Pemba>a], sebagai dudukan unit injeksi dan juga ia sendiri duduk pada rel slider 11. 7njection Unit C(linder [Silinder Unit 7njeksi], berfungsi menekan 8oBle kepada Sprue 6ush dari cetakan terpasang 1$. Pressure S>itch $ [Saklar bertekanan bagian $], aktif pada tekanan minimal 1<< kg4cm5 sebagai konfirmasi untuk melakukan proses injeksi dan juga untuk memastikan material plastik tidak akan bocor pada saat proses injeksi berlangsung
