Serbuk
Binder Campuran
Butiran
Pencetakan
Debinding Sintering
Selesai Keluaran
Secara umum proses PIM dibagi menjadi beberapa tahap seperti pada gambar 2.1 German 1990. Proses ini dimulai dengan mencampur bahan baku
plastik. Kemudian campuran ini dibutirkan lalu disuntik ke dalam cetakan mould sesuai dengan bentuk yang diinginkan.
Gambar 2.4. Tahapan Proses Plastic Injection Molding PIM German 1990
2.2.1. Jenis – Jenis Mesin Plastik Molding
Berdasarkan Material Plastik yang digunakannya Plastic Molding dapat dibedakan atas beberapa jenis yaitu:
1. Blowing molding. 2. Compression molding.
3. Extrusion molding 4. Transfer molding.
5. Injection 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 sebagai pembentuk rongga tersebut.
Material plastik akan keluar secara perlahan, secara perlahan akan turun dari sebuah Extruder Head kemudian setelah cukup panjang kedua belahan mold
akan di jepit dan menyatu sedangkan bagian bawahnya akan dimasuki sebuah alat peniup blow Pin yang menghembuskan udara ke dalam pipa plastik yang masih
lunak, sehingga plastik tersebut akan mengembang dan membentuk seperti bentuk rongga mould-nya. Material yang sudah terbentuk akan mengeras dan bisa
dikeluarkan dari mold hal ini karena Mold dilengkapi dengan saluran pendingin didalam kedua belahan mold. Untuk memperlancar proses peniupan proses ini
dilengkapi dengan pisau pemotong pipa plastik yang baru keluar dari extruder head.
Contoh hasil produksi yang dapat dikerjakan dengan metode ini adalah bentuk Gelas dan botol. Proses tersebut 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 2.5 Proses Pengisian Butiran Plastik
2. Proses pemanasan butiran plastik kedalam heater. Setelah butiran plastic meleleh dan membentuk seperti pasta maka plastik diinjeksikan kedalam mold.
Gambar 2.6 Proses Pemanasan Butiran Plastik 3. Proses peniupan udara. Saat plastik menempel pada dinding mold seperti pada
tahap kedua maka udara dengan tekanan tertentu ditiupkan kedalam mold.
Gambar 2.7 Proses Peniupan Udara 4. Proses pengeluaran produk. Produk dikeluarkan setelah produk dingin dengan
cara salah satu cavity plate membuka.
Gambar 2.8 Proses Pengeluaran Produk
•
Metode Compression Molding Thermoforming
Compression molding Thermoforming merupakan metode mold plastic dimana material plastik compound plastic diletakan kedalam 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, maka akan menghasilkan reaksi kimia yang bisa mengeraskan material
thermoseting tersebut.
Gambar 2.9 Metode Compression Molding
Material Thermosetting diletakkan kedalam mold yang bersuhu antara 300
o
F hingga 359
o
F dan tekanan mold berkisar antara 155 bar hingga 600 bar.
Proses compression molding dapat dibedakan atas empat macam yaitu : 1. Flash type Mold - jenis ini bentuknya sederhana, murah, saat mold menutup
maka material sisa yang kemudian meluap akan membentuk lapisan parting line dan karena tipisnya akan segera mengerasbeku sehingga menghindari meluapnya
material lebih banyak. Jadi biasanya mold akan di isi material sepenuhnya sampai luapan yang terjadi sebanyak yang diijinkan.
2. Positive mould - jenis ini terdiri dari dari suatu rongga cavity yang dalam dengan sebuah plunger yang mengkompresikanmemadatkan material pada
bagian bawah mold pemberian material disesuaikan dengan kapasitasnya baik dengan cara menimbang sehingga menghasilkan produk yang baik dan seragam.
3. Landed Positive Mold - mirip dengan tipe diatas ,akan tetapi tinggi bidang batas dibatasi.bagian “land” bekerja menahan tekanan bukan bagian produknya.
Karena ketebalan material terkontrol dengan baik, maka kepadatan benda kerja tergantung dari posisi pengisian yang diberikan.
4. Semi positive mold - merupakan kombinasi antara flash type dan landed positive mold.
•
Metode Extrusion Molding
Extrusion molding mempunyai kemiripan dengan injection molding, hanya pada extrusion molding ini material yang akan dibentuk akan berupa
bentukan profil tertentu yang panjang. Pada prinsipnya juga ada bagian mesin yang berfungsi mengubah material plastik menjadi bentuk lunak semifluida
seperti pasta dengan cara memanaskannya dalam sebuah silinder, dan memaksanya keluar dengan tekanan melalui sebuah forming die extruder head or
hole, yaitu suatu lubang dengan bentuk profill tertentu itu akan keluar dan diterima oleh sebuah conveyor dan dijalankanditarik sambil didinginkan,
sehingga profil yang terbentuk akan mengeras, dan setelah mencapai panjang tertentu akan dipotong dengan pemotong yang melengkapi mesin extrusi tersebut.
Berikut ini contoh proses Extrusion molding : 1.
Butiran kecil material plastik oleh gerakan srew dimasukkan kedalam silinder heater dipanaskan untuk diubah menjadi material kental seperti pasta.
Gambar 2.10 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 2.11 Proses Pencetakan
3. Produk ditarik atau dikeluarkan dan diterima oleh sebuah conveyor dan
dijalankanditarik sambil didingikan, sehingga profil yang terbentuk akan mengeras.
Gambar 2.12 Proses Pengeluaran Produk
Berikut ini contoh produk-produk yang dihasilkan dengan extrution molding.
Gambar 2.13 Produk Yang Dihasilkan dengan Extrution Molding
Bentuk extruder head forming ini bisa bermacam-macam, sesuai dengan keinginan kita dan bisa dipasang dan diganti-ganti karena dilengkapi dengan
holder. Tentu saja bagian ini harus dibuat dari bahan baja pilihan yang dikeraskan, yang mampu menahan panas dan gesekan dari material yang diproses pendinginan
benda kerja dilakukan dengan menyemprotkan udara pada profil yang berjalan, sehingga bisa merata keseluruh bagianpanjang profil yang dihasilkan.
•
Metode Transfer Molding
Transfer molding merupakan proses pembentukan suatu benda kedalam sebuah mold yang tertutup dari material thermosetting, yang disiapkan kedalam
reservoir dan memaksanya masuk melalui runnerkanal kedalam cavity dengan menggunakan panas dan tekanan.
Pada proses transfer molding dibutuhkan toleransi yang kecil pada semua bagian mold, sehingga sangat perlu dalam pembuatan mold, dikonsultasikan
secara baik dengan product designer, mold designer dan molderoperator untuk menentukan toleransi.
Proses transfer moulding terdiri atas dua type yaitu: sprue Type dan plunger tipe. Jenis plunger memerlukan tekanan yang lebih kecil dibandingkan
dengan tipe sprue.
Gambar 2.14 Proses Transfer Molding
•
Metode Injection Molding
Proses injection molding merupakan proses pembentukan benda kerja dari material compound berbentuk butiran yang ditempatkan kedalam suatu
hoppertorong dan masuk kedalam silinder injeksi yang kemudian didorong melalui nozel dan sprue bushing kedalam rongga cavity dari mold yang sudah
tertutup. Setelah beberapa saat didinginkan, mold akan dibuka dan benda jadi akan dikeluarkan dengan ejector. Material yang sangat sesuai adalah material
thermoplastik dan karena pemanasan material ini akan melunak dan sebaliknya akan mengeras lagi bila didinginkan. Perubahan – perubahan ini hanya bersifat
fisik, jadi bukan perubahan kimiawi sehingga memungkinkan untuk mendaur ulang material sesuai dengan kebutuhan.
Material plastik yang dipindahkan dari silinder pemanas biasanya suhunya berkisar antara 177 derajat Celcius hingga 274 derajat Celcius. Semakin panas
suhunya, plastikmaterial itu akan semakin encer rendah viskositasnya sehingga semakin mudah diinjeksi, disemprotkan kedalam mold. Setiap material memiliki
karakter suhu molding. Semakin lunak formulasinya, yang berarti kandungan plastis tinggi, membutuhkan temperatur rendah, sebaliknya yang memiliki
formulasi lebih keras butuh temperatur tinggi. Bentuk-bentuk partikel yang sulit, besar dan jumlah cavity yang banyak serta runner yang panjang menyebabkan
tuntutan temperatur yang tinggi atau naik.
Gambar 2.15 Unit Mesin Injcetion Moulding Gutowski : 2002
Terdapat tiga bagian utama dalam mesin injection molding,yaituAnif Jamaludin:2007:
1. Clamping Unit Merupakan tempat untuk menyatukan molding. Clamping system sangat
kompleks, dan di dalamnya terdapat mesin moldingcetakan, dwelling untuk memastikan molding terisi penuh oleh resin, injection untuk memasukan resin
melalui sprue pendingin, ejection untuk mengeluarkan hasil cetakan plastik dari molding.
2. Plasticizing Unit Merupakan bagian untuk memasukan pellet plastik resin danpemanasan.
Bagian dari Plasticizing unit: Hopper untuk memasukkan 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.
2.3. Pengenalan Bahan Baku 2.3.1. Polimer
