24
2.8. Jenis – Jenis Mesin Plastik Molding
Berdasarkan Material Plastik yang digunakannya Plastic Molding dapat dibedakan atas beberapa jenis, yaitu: Hartomo, 1993
1. Injection Molding
2. Blowing molding.
3. Compression molding.
4. Extrusion molding.
5. Rotational molding.
6. Calendering.
Metode Injection Molding
Proses injection molding merupakan proses yang sering digunakan dalam industry manufaktur plastic. Termoplastik dalam bentuk butiran atau bubuk
ditampung dalam sebuah hopper kemudian turun ke dalam barrel secara otomatis karena gaya gravitasi dimana ia dilelehkan oleh pemanas yang terdapat di
dinding barrel dan oleh gesekan akibat perputaran sekrup injeksi. Plastik yang sudah meleleh diinjeksikan oleh sekrup injeksi yang juga berfungsi sebagai
plunger melalui nozzle ke dalam cetakan yang didinginkan oleh air. Produk yang sudah dingin dan mengeras dikeluarkan dari cetakan oleh pendorong hidrolik
yang tertanam dalam rumah cetakan selanjutnya 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.
http:id.wikipedia.orgwikiInjection_molding
25
Gambar 2.5 Unit Mesin Injcetion Moulding Mervat, 2010 Terdapat tiga bagian utama dalam mesin injection molding, yaitu :
1. Clamping Unit Merupakan tempat untuk menyatukan molding. Clamping system sangat
kompleks, dan di dalamnya terdapat mesin molding cetakan, dwelling untuk memastikan molding terisi penuh oleh resin, injection untuk memasukkan resin
melalui sprue pendingin, ejection untuk mengeluarkan hasil cetakan plastik. 2. Plasticizing Unit
Merupakan bagian untuk memasukan pellet plastik resin dan pemanasan. Bagian dari Plasticizing unit: Hopper untuk mamasukkan resin; Screw untuk
mencampurkan material supaya merata, Barrel, Heater, dan Nozzle. 3. Drive Unit
Unit untuk melakukan kontrol kerja dari Injection Molding, terdiri dari Motor untuk menggerakan screw, piston injeksi menggunakan Hydraulic system
sistem pompa untuk mengalirkan fluida dan menginjeksi resin cair ke molding.
26
Gambar 2.6 Proses Injection Molding Kazmer, 2005
27
Proses kerja mold injeksi berkisar antara 35 detik yang terdiri atas beberapa tahap seperti kedua gambar dibawah ini : Mervat, 2010
Gambar 2.7 Waktu Siklus Mervat, 2010
28
Jendela proses atau juga disebut Molding Area Diagram adalah sebuah indikator seberapa jauh kita bisa memvariasikan proses dan masih bisa membuat
produk yang memenuhi syarat. Idealnya jendela proses cukup lebar sehingga bisa mengakomodasi variasi alami yang terjadi selama proses injeksi. Jika jendela
proses terlalu sempit maka ada risiko menghasilkan produk yang cacat akibat variasi proses injeksi berada di luar jendela. Jendela proses berbeda-beda untuk
tiap resin karena masing-masing resin memiliki titik leleh temperatur transisi gelas, Tg yang berbeda-beda. http:id.wikipedia.orgwikiInjection_molding
Jika temperatur proses terlalu rendah maka ada kemungkinan material tidak meleleh dan jika meleleh maka viskositasnya sangat tinggi sehingga
memerlukan tekanan injeksi yang sangat tinggi. Jika tekanan injeksi terlalu tinggi maka akan menimbulkan flash atau burr pada garis pemisah cetakan akibat gaya
cekam kecil dari tekanan injeksi. http:id.wikipedia.orgwikiInjection_molding
Metode Blow Molding
Blow molding merupakan suatu metode mencetak benda kerja berongga dengan cara meniupkan atau menghembuskan udara kedalam materialbahan yang
menggunakan cetakan yang terdiri dari dua belahan mold yang tidak menggunakan inti core sebagai pembentuk rongga tersebut. Digunakan untuk
membuat barang termoplastik lengkung – cembung, misalnya botol. Dikenal 2 macam blow molding, yaitu : ekstrusi dan injeksi Hartomo, 1993, hal 13.
Blow molding ekstrusi terdiri dari pelelehan resin, membentuk hollow tube, kemudian ditiup. Ketiga tahap itu berjalan serentak. Segera dilontarkan bila
sudah dingin, seraya dibuang potongan sisa di mulut botol. Biasanya cetakan
29
bergerak relative terhadap dienya. Ada juga yang cetakannya tetap, hollow tube dipotong dan dipindah ke cetakan oleh robot Hartomo, 1993, hal 13.
Blow molding injeksi dipakai untuk membuat wadah kecil di bawah 3 liter. Tahap cetak injeksinya dapat pada mesin terpisah atau pada satu mesin
terpadu Hartomo, 1993, hal 14. Proses blow molding pembuatan gelasbotol seperti gambar dibawah ini :
1. Proses Pengisian butiran Plastik dari Hopper kedalam Heater. Oleh motor Screw berputar sambil menarik butiran plastik mengisi ruang Heater.
Gambar 2.8 Proses Pengisian Butiran Plastik 2. Proses pemanasan butiran plastik kedalam heater. Setelah butiran plastic
meleleh dan membentuk seperti pasta maka plastik diinjeksikan ke dalam mold.
Gambar 2.9 Proses Pemanasan Butiran Plastik
30
3. Proses peniupan udara. Saat plastik menempel pada dinding mold seperti pada tahap kedua maka udara dengan tekanan tertentu ditiupkan ke dalam mold.
Gambar 2.10 Proses Peniupan Udara 4. Proses pengeluaran produk. Produk dikeluarkan setelah produk dingin dengan
cara salah satu cavity plate membuka.
Gambar 2.11 Proses Pengeluaran Produk
Metode Compression Molding
Compression molding thermoforming merupakan metode mold plastic dimana material plastik compound plastic diletakan ke dalam mold yang
dipanaskan kemudian setelah material tersebut menjadi lunak dan bersifat plastis, maka bagian atas dari die atau mould akan bergerak turun menekan material
menjadi bentuk yang diinginkan. Apabila panas dan tekanan yang ada diteruskan,
31
maka akan menghasilkan reaksi kimia yang bisa mengeraskan material thermoplastik tersebut Hartomo, 1993, hal 15.
Gambar 2.12 Metode Compression Molding Colton, 2009
Ada dua cara pokok thermoforming, yaitu forming vakum dan forming tekanan. Forming vakum. Bahan termoplastik berupa lembaran lalu dipanaskan lalu
dibentuk dengan mengurangi tekanan udara, di anratanya dengan cetakan. Pemanas didekatkan hingga plastic melunak, lalu pemanas dijauhkan, dilakukan
vakum. Salah satu daya tarik vakum adalah tidak diperlukannya tekanan tinggi sehingga cetakan tidak usah kuat. Aluminium bisa digunakan pada proses ini
karena mudah dibentuk dan daya hantar panas baik Hartomo, 1993, hal 15. Forming tekanan. Ini serupa dengan yang vakum, hanya saja bukan vakum
di bawah lembaran, melainkan tekanan di atas lembaran yang digunakan Hartomo, 1993, hal 16.
32
Metode Extrusion Molding
Extrusion molding suatu proses pembentukan plastic secara continue yang menggunakan mesin ektruder dan material yang akan dibentuk akan berupa
bentukan profil tertentu yang panjang, seperti pipa, batang, lembaran, film, filament, pelapis kabel listrik, dll. Plastic berbentuk butiran atau bubuk
dimasukkan lewat corong, didorong ke screw baja. Dialirkan ke sepanjang barrel dan dipanaskan. Kedalaman lekukan screw semakin berkurang untuk memadatkan
bahannya. Pada ujung ekstruder, lelehan melalui die, menghasilkan ekstrudat dengan bentuk sesuai yang dikehendaki. Screw yang sesuai untuk mengektrusi
kebanyakan termoplastik digerakkan oleh motor listrik lewat roda gigi. Hartomo, 1993, hal 8
Gambar 2.13 Metode Extrusion Molding Colton, 2009
Keluaran extruder dipengaruhi oleh : Hartomo, 1993, hal 10 1.
Ukuran dan desain screw diameter lebih besar, keluaran banyak. 2.
Kecepatan screw makin tinggi putaran, makin banyak.
33
3. Tekanan head tekanan membesar mengurangi keluaran, tetapi lelehannya
lebih baik. 4.
Viskositas atau tahanan alir polimernya. Berikut ini proses extrusion molding :
1. Butiran kecil material plastik oleh gerakan srew dimasukkan ke dalam silinder
heater dipanaskan untuk diubah menjadi material kental seperti pasta.
Gambar 2.14 Pemanasan Plastik
2. Didalam silinder heater atau pemanas, butiran plastik berubah menjadi cair,
lalu dengan tekanan tertentu dimasukkan melalui sebuah forming die extruder head atau hole, yaitu suatu lubang dengan bentuk profill.
Gambar 2.15 Proses Pencetakan 3.
Produk ditarik atau dikeluarkan dan diterima oleh sebuah conveyor dan dijalankanditarik sambil didingikan, sehingga profil yang terbentuk akan
mengeras.
34
Gambar 2.16 Proses Pengeluaran Produk
Berikut ini contoh produk-produk yang dihasilkan dengan extrution molding.
Gambar 2.17 Produk Yang Dihasilkan dengan Extrution Molding
Kebanyakan die didesain berdasarkan pengalaman agar memberikan bentuk sesuai, kemudian diikuti dengan unit – unit sizing yang menyempurnakan
bentuk ekstrudat sekuler dari die. Bila bentuk telah tepat, harus segera didinginkan. Misalnya dilewatkan pada bak air dingin. Begitu bahan plastic
muncul dari die, bahan panas, lunak dan mudah dibentuk. Jadi begitu ekstrusi terbentuk, harus segera diambil dan dijaga bentuk dan ukurannya. Pendinginan
dengan udara atau air dapat membantu. Hartomo, 1993
35
Metode Rotational Molding
Mencakup pemanasan dan pemutaran bahan thermoplastic dalam cetakan tertutup sekitar dua sumbu yang saling tegak. Putaran itu membagikan muatan
bahan plastiknya ke dinding dalam cetakan, yang masing – masing kemudian mengalami pendinginan. Produknya komponen lengkunglekuk. Hartomo, 1993,
hal 14
Gambar 2.18 Metode Rotational Molding Colton, 2009
Ada tiga tahap utama, yaitu : Hartomo, 1993, hal 14 1.
Pemuatan sejumlah bahan ke cetakan dan mengklem ke kerangka spider 2.
Pemanasan cetakan dan isinya dalam oven secara seragam, serentak cetakannya diputar sesuai konfigurasi cetakan, dengan kecepatan cermat
sesuai kedua sumbunya sehingga pelapisannya merata. 3.
Pendinginan cetakan dalam ruang yang dialiri udara, uap air, semprotan air, dengan tetap diputar agar pendinginan merata.
36
Metode Calendering
Calendering adalah cara membuat film atau lembaran plastic dengan menekannya lewat celahsela atau nip antara dua silinder yang berputar lawan
arah. Di bidang polimer diterapkan pertama kali untuk mencampurkan aditif pada karet. PVC merupakan plastic yang paling sering dicalender, biasa disebut plastic
vinil. Film vinil sering dilaminasikan pada tenunan untuk tenda, sepatu, pelapis lantai, dll. Hartomo, 1993, hal 18
Gambar 2.19 Metode Calendering Colton, 2009
2.9. Parameter Proses Injection Molding