BAB III
METODOLOGI
3.1. Tahapan Penelitian
Secara skematik tahapan penelitian adalah seperti gambar 3.1
Gambar 3.1 Diagram Alir Tahapan Penelitian
3.2. Peralatan
Alat yang digunakan adalah serangkaian mesin yang tediri dari mesin Injeksi molding, Cetakan plastik, Mesin uji tarik serta alat pendukung lainnya.
3.2.1 Mesin Plastic Injection Molding
Mesin Plastic Injection Molding adalah suatu alat atau mesin yang digunakan untuk membentuk suatu perlengkapan dari bahan plastik dengan
menggunakan system suntikan, maksudnya adalah bahan dasar yang telah lebih dulu dicairkan dilebur pada temperatur tertentu kemudian disuntikan pada
cetakan melalui saluran masuk dengan tenaga tekan yang diperoleh dari udara bertekanan yang dihasilkan dari kompresor.
Penentuan Faktor : Jenis plastik, Temperatur,
Tekanan, Waktu injeksi Penentuan Produk :
Spesimen Uji Tarik Penentuan Mesin :
Mesin Injeksi Molding Jenis RN 350
Desain Eksperimen
Pencetakan Plastik Pengujian Tensile dan
Pengambilan Data Pengolahan Data dan
Grafik Kesimpulan dan Saran
Universitas Sumatera Utara
Pada penelitian ini digunakanlah Mesin Plastic Injection Molding jenis RN 350, adapun spesifikasinya sebagai berikut :
Injection weight : 30 g
Injection volume : 32 cm
2
Heating output : 600 w
Heating – up time : max. 6 min
Liquefaction capacity : 1500 gh
Electrical temperature regulation with thermo-sensing element
: +20 °C to + 400 °C Canstancy of temperature
: +- 2 °C Permissible air pressure
: max. 15 bar normal 10 bar Specific injection pressure
: max. 350 kpcm
2
Air requirement : 1.4 dm
3
x p per stroke Wight
: approx. 28 kg Connected load
: 220 V, 50 Hz, 3 A
Gambar 3.2 Plastic Injection Molding Machine Type RN 350 Politeknik Negeri Medan, 2011
Universitas Sumatera Utara
3.2.2 Cetakan Plastik
Cetakan Plastik yang digunakan berupa cetakan dua pelat Two Plate yaitu berupa cetakan yang paling sederhana yang memiliki satu bukaan, produk
yang dihasilkan dari cetakan ini yaitu berupa produk spesimen uji tarik.
Gambar 3.3 Cetakan Specimen Uji Tarik Politeknik Negeri Medan, 2011
3.2.3 Mesin Uji Tarik Universal
Untuk melakukan pengujian tarik digunakanlah mesin uji tarik universal yang terhubung dengan computer.
Gambar 3.4 Mesin Uji Tarik Universal Politeknik Negeri Medan, 2011
1
2 3
4
5 6
7 8
Universitas Sumatera Utara
Keterangan gambar 3.4 : 1.
Tombol power utama 2.
Hand lever 3.
Tombol pengatur gaya 4.
Skala uji tarik 5.
Power off 6.
Power on 7.
Ragum pencekam 8.
Piston uji tarik Adapun Spesifikasi mesin tersebut antara lain :
Nama Mesin : Universal Tensile Testing Machine
Model : Tarno Grocki
Tahun Pembuatan : 1989
Manufactued : Wilhelm Herm. Holm
Export Association of German Gaya max
: 100 kN Stroke
: 250 mm Kec. Piston
: 0 – 250 mmmin
Universitas Sumatera Utara
3.3. Bahan Baku
Bahan baku yang digunakan dalam penelitian ini adalah Polypropylene PP, Polyethylene PE, Polystyrene PS.
Gambar 3.5 Polypropylene Politeknik Negeri Medan, 2011
Gambar 3.6 Polyethylene Politeknik Negeri Medan, 2011
Gambar 3.7 Polystyrene Politeknik Negeri Medan, 2011
Universitas Sumatera Utara
3.4. Cara Menghitung Komposisi Bahan Baku
Pada peneltian ini digunakan biji plastik dengan formulasi sebagai berikut: 1.
Biji plastik polypropylene murni 2.
Biji plastik 50 polypropylene 30 polyethylene 20 polystyrene yang dilelehkan secara bersamaan pada proses pencetakan plastik menjadi
spesimen uji tarik. Tabel 3.1 Bahan Baku dan Komposisinya
Bahan Baku Temperatur
Leleh Beratbutir
Komposisi Polypropylene PP
160-175
o
C 0,017 gr
50 Polyethylene PE
109-125
o
C 0,025 gr
30 Polystyrene PS
74-104
o
C 0,021 gr
20
Sumber : www.google.com, properties of plastics
Berat dari masing – masing butir bahan baku diukur menggunakan timbangan digital. Untuk menghasilkan satu buah spesimen diperlukan bahan
baku dengan berat 9,5 gr. Maka untuk komposisi bahan baku yang terdiri dari Biji plastik 50 polypropylene 30 polyethylene 20 polystyrene dapat dihitung
sebagai berikut : •
50 Polypropylene =
100 50
x 9,5 gr = 4,75 gr
• 30 Polyethylene
=
100 30
x 9,5 gr = 2,85 gr
Universitas Sumatera Utara
• 20 Polystyrene
=
100 20
x 9,5 gr = 1,9 gr
3.5. Proses Pencetakan Plastik
Berikut ini akan diuraikan proses pencetakan spesimen uji tarik dengan menggunakan mesin injeksi molding jenis RN 350.
1. Hubungkan arus listrik ke mesin injeksi molding, lalu tekan tombol on.
2. Biji plastik polypropylene murni tanpa campuran dimasukan kedalam
hopper pada mesin Injeksi molding untuk dipanaskan hingga meleleh.
Gambar 3.8 Plastic Injection Molding Machine Type RN 350 3.
Temperatur di setting pada 160°C. Handle pengatur temperatur pada mesin injeksi molding jenis RN 350 ditunjukkan oleh tanda anak panah
berwarna merah
handle pengatur temperatur
Gambar 3.9 Plastic Injection Molding Machine Type RN 350 4.
Atur tekanan udara kompresor pada 8 bar.
Universitas Sumatera Utara
5. Biarkan biji plastik meleleh, hal ini ditandai dengan menyalanya lampu
operasi.
Lampu operasi
Gambar 3.10 Lampu operasi Plastic Injection Molding Machine Type RN 350 6.
Turunkan tuas tangan agar ujung nozel tepat diatas lubang cetakan, kemudian tahan agar posisinya tidak bergeser.
Gambar 3.11 Tuas tangan Plastic Injection Molding Machine Type RN 350 7.
Tekan tombol kontrol pada panel kontrol dan udara yang bertekanan dilepaskan melalui silinder. Tekanan dipertahankan selama tombol
ditekan hingga plastik memenuhi seluruh rongga cetakan. Ketika udara dilepaskan, silinder kembali keposisi semula.
Gambar 3.12 Tombol kontrol Plastic Injection Molding Machine Type RN 350
Universitas Sumatera Utara
8. Biarkan selama 5 menit agar plastik didalam cetakan mengeras.
Kemudian buka cetakan dan dihasilkanlah sebuah spesimen uji tarik
Gambar 3.13 Cetakan dan produk Spesimen uji tarik 9.
Lakukan hal yang sama dengan merubah temperatur cetak menjadi 180°C dan 200 °C. Pada setiap temperatur dicetak 3 buah spesimen uji tarik.
Untuk mencetak spesimen uji tarik dengan bahan baku 50 PP 30 PE 20 PS, langkah kerjanya sama seperti cara mencetak plastik dengan bahan baku
polypropylene murni, semua bahan baku tersebut dimasukkan kedalam hopper, lalu temperatur pemanasannya diatur pada 160 °C, setelah lampu operasi menyala
menandakan plastik telah meleleh dan temperatur 160 °C telah tercapai maka dilakukanlah penyuntikan plastik kedalam cetakan dan dicetaklah spesimen uji
tarik sebanyak 3 buah. Begitu juga proses yang dilakukan untuk mencetak spesimen uji tarik pada temperatur 180 °C dan 200 °C. Kita tinggal mengatur
temperaturnya dengan memutar handle pengatur temperatur pada mesin injeksi molding dan kemudian dibuatlah 3 buah spesimen untuk masing-masing
temperatur.
Gambar 3.14 Skema Pencetakan Spesimen Uji Tarik dari biji plastik 50PP 30PE 20PS
Universitas Sumatera Utara
3.6. Penjelasan Daerah Pemanasan Plastik
Kategori