PLASTIC MOULDING

Print
Category: Mesin & CNC
Last Updated on Friday, 09 May 2014 Published Date Written by Armen-1

 

Pendahuluan

 

Dewasa ini plastik merupakan bahan atau material yang tidak bisa dipisahkan dari kehidupan manusia, sebagai bahan yang sangat mudah didapat, praktis, ringan dan tentu sajamodern.

Hampir di segala sektor /bidang kehidupan selalu bisa kita jumpai barang-barang yang terbuat dari bahanplastik misalnya sebagai bahan pembungkus/kemasan baikitu untuk minuman maupun makanan, alat-alatrumah tangga, elektronik, kimia bahkan dalam industri otomotiv.

Lepas dari kesulitan mendaur ulang material plastik agar lebih ramah lingkungan, plastikmerupakan material konstruksiyang cukup rnempunyai banyakkelebihan, sehingga plastik sampai saat ini banyak dipelajari rnengenai sifat-sifatnya, struktur materialnya, kekuatannya untuk menahan gaya, panasdan sifat-sifat kimiayang lainnya. Begitu pula terus diusahakan mencari atau menemukan bahan / mateial baru dengan mengadakan penelitian-penelitian, untuk memenuhi kebutuhan tuntutan terhadap bahankonstruksi alternatif yang lebih yang baik dan lebih kompetitiv,

 

1. Pengertian Plastic moulding

 

Ada dua macam / jenis material plastik yang kita kenal yaitu :

  • Thermosetting, material yarg akan mengalami perubahan secara kimiawi (chemis) apabiladipanaskan, dan juga akan mengalami perubahan bentuk. Contohnya : phenol formaldehyde, melamine formalde-hyde, alkyd, silicon, epoxy dll.
  • Themoplastic, material  akan menjadi lunak bila dipanaskan, dan akan mengeras bila didinginkan, dan akan dapat dilunakkan lagi dengan memberinya panas lagi. Contohnya: polystyrene, styrenebutadiene, polyvinylchlorid, polyethylene, nylon (polyaruide), polyacetate dll.

 

Dari kedua macam material plastik tersebut diatas, maka untuk memprosesnya menjadi suatubentuk yang kita inginkan untuk suatu kebutuhan konstuksi tertentu, ada beberapa cara yangnantinya disebut sebagai Plastic Moulding.

 

Secara umum yang dimaksud dengan Plastic moulding adalah proses pembentukan bendakerja dengan wujud tertentu dari material kompon ( plastic / compound articles) dengan menggunakanalat bantu yang berupa cetakan atau mould, yang dalam pelaksanaannyamenggunakan perlakuanpanas dan pemberian tekanan.

 

2. Jenis Plastic Moulding

 

Pemilihan dari proses moulding ini secara umum dipengaruhi oleh pemilihan material untuk mendapatkan sifat-sifat plastik yang diinginkan dari benda kerja (work piece) yang akan dibuat. Kadang-kadang juga dipengaruhi oleh bentukdesain produknya,misalnya berpenampang luas yang tipis, insertyang panjang, serta tuntutan ketelitian ukuran (toleransi)yang harus dipenuhi. Dari dua macan materialseperti diatas dikenal ada beberapa macam metode dasar moulding, yaitu :compression, transfer, injection, blowing dan extrusionmoulding.

Sering kali metode yang akan digunakan harus ditentukan sebelum desainnya dipaparkan kedalam gambar. Jadi pilihan material dari teknik pengerjaan harus berdasarkan beberapa faktor yang mempengaruhinyamaupun hal-hal yang menjadi tuntutannya.

Material thermosetting biasanya diproses secara compressionatau transfer moulding, sedangkan materialthermoplastic sering diproses secara injection, blowing atau extrusion moulding.

 

2.1. Compression moulding

 

Pada proses ini material plastik diletakkandalam rnould yang dipanaskan. Setelah plastik kompon(compound plastic) menjadi lunak dan bersifat plastis, maka bagian atas dari die/mould akan bergerakturun dan menekan material menjadi bentuk yang diinginkan. Apabila panas dan tekanan yang adaditeruskan maka akan menghasilkan reaksi kimiayang bisa mengeraskan material thermosetting tersebut.

 

Suhu moulding untukmaterial thermosetting ini antara149O – 182Oc  dan tekanan moulding berkisar antara 155 - 600 bar.

 

Ada 4 macam mould untuk proses compression moulding yaitu :

 

a.    flash type mould : bentuknya sederhana murah, seperti gambar A. Apabila mould ditutup,  maka kelebihan material yang ada akan meluap dan membentuk lapisan tipis pada partingline/plain (lanp B) dan arena tipisnya  akan segera mengeras/beku sehingga menghindari meluapnya material lebih banyak. Jadi biasanya mould akan diisi material sepenuhnya sampai luapan yang terjadi sebanyak yang diijinkan.

 

 

b.    positive mould : terdiri dari suatu rongga / cavity yang dalam dengan sebuah plunger yang mengkompresikan / memadatkan material kompon pada bagian bawah mould (gb. B) Disini diperlukan pemberian material yang sesuai dengan yang dibutuhkan, misalnya dengan cara menimbangnya, agar menghasilkan produk yang baik dan seragam kerapatannya (densitasnya)

 

 

c.    landed positive mould: (lihat gambal C) Mirip dengan type diatas, hanya tinggi bidang batas / parting plain dibatasi. Bagran “land B” ini bekerja menahan tekanan (bukan bagian produknya). Karena ketebalan material terkontrol dengan baik, maka kepadatan benda kerja tergantung dari dosis pengisian yang diberikan.

 

 

d.    semi positive mould : (gb. D) merupakan kombinasi antara flash type dan landed positive mould.

 

 

 

2.2. Transfer moulding

 

Adalah proses pembentukan (benda kerja) kedalam sebuah mould (yang tertutup) dari material thermosetting, yang disiapkan kedalam reservoir dan memaksanya masuk melalui runner / kanal ke dalam cavity dengan menggunakan panas dan tekanan.

Pada transfer moulding ini dibutuhkan toleransi yang kecil pada semua bagian mould, sehingga sangat perlu dalam pembuatan mould, dikonsultasikan secara baik dengan product designer, mould designer dan molder /operator untuk menentukan toleransi.

Ada 2 rnacam tipe transfer moulding yaitu sprue type dan plunger type

Plunger type ini menentukan tekanan yang lebih kecil dibandingkan dengan sprue type

 

2.3. Injection Moulding

 

Proses ini sangat sesuai untuk material thermoplastik, karena dengan pemasangan material ini akan melunak dan sebaliknya akan mengeras lagi bila didinginkan. Perubahan-perubahan disini hanya bersifat physik, jadi bukan perubahan chemis (kimia), artinya proses pelunakan dan pengerasan kembali bisa diulang-ulang setiap saat sehingga memungkinkan mendaur ulang material ttermoplastik sesuai dengan kebutuhan.

Material plastik yang berbentuk granulat/butiran ditempatkan ke dalam suatu hopper / corong yang memaksanya masuk kedalam silinder injeksi. Sejumlah material yang akan diproses akan didorong dengan torak piston dalam silinder pemanas. Material yang sudah dipanasi dan berubah menjadi lunak seperti bubur ini akan terus didorong melalui nozzle dan spruebushing kedalam rongga (cavity) dari mould yang sudah tertutup. Setelah beberapa saat didinginkan, mould akan dibuka dan bendanya jadi yang sudah mengeras dikeluarkan dengan ejektor.

Material yang dipindahkan dari silinder pemanas biasanya suhunya berkisar antara 1770 - 2740 C. Setiap material memiliki suhu moulding karakteristik. Semakin lunak formulasinya yang berarti memiliki kandungan plastis tinggi, membutuhkan temperatur rendah, sebaliknya yang memiliki formulasi lebih keras butuh temperatur tinggi. Bentuk-bentuk artikel yang sulit, besar dan jumlah cavity yang banyak serta runner yang panjang menyebabkan tuntutan temperature yang tinggi

Kebanyakan mould selalu didinginkan karena untuk mempercepat proses pengerasan / pembekuan material yang telah diinjeksi kedalam cavity, sehingga cepat bisa dikeluarkan demi mould tanpa rusak / cacat, berarti memperpendek cycle time-nya. Hal ini dikerjakan dengan mengalirkan air pendingin yang mengelilingi cavity dalam mould frame/plate. Kadang-kadang juga diperlukan pemanasan mould plate (menjaganya pada suhu tertentu) misalnya sampai dengan 1700C terutama untuk pekerjaan -pekerjaan khusus dan untuk menjaga suhu mould

 

 

2.4. Blow moulding

 

Pada prinsipnya Blow moulding merupakan cara mencetak benda kerja berongga dengan menggunakan cetakan yang terdiri dari dua belahan mould yang tidak menggunakan inti (core) sebagai pembentuk rongga tersebut. Memang dari segi jenis / bentuk benda kerja yang bisa diproduksi dengan mould / cetakan ada dua macam, yang memaksa orang untuk memilh salah satu diantaranya, karena teknis pengeluran inti atau core pembentuk lubang atau rongganya. (lihat lampiran gambar yaitu berbentuk gelas dan botol) (Lamp. 2)

Pada blow moulding ini rongga ymg harus ada pada benda kerja akan dihasilkan dengan cara meniupkan/menghembuskan (blowing) udara kedalam material / bahan yang telah disiapkan. Material plastik yang akan dibentuk berupa pipa yang akan keluar secara perlahan turun dari sebuah extruder head, dan setelah cukup panjang akan ditangkap oleh kedua belahan mould dan dijepit, Sedangkan bagian bawahnya akan dimasuki sebuah alat peniup (blow pin), yang akan menghembuskan udara kedalam pipa plastik yang masih lunak sehingga pipa plastik tersebut akan mengembang dan membentuk bangunan seperti bentuk mould-nya. Tentu saja tebal dinding benda kerja akan menjadi lebih tipis dibanding dengan tebal pipa bahan. ( Lamp. 3 )

Mould ini juga dilengkapi dengan saluran pendingin didalam kedua belahan mould, sehingga qaterial yang sudah terbentuk segera mengeras dan bisa dikeluarkan dari dalam mould. Kemudian mesin akan mempersiapkan bahan (pipa plastik) yang baru lagi, dan proses yang sama akan diulangi lagi sampai terbentuk produk baru lagi, demikian seterusnya. Selain itu juga dilengkapi dengan pisau pemotong plastik yang baru keluar dari extruder head, sehingga tidak mengganggu saat terjadi proses peniupan.

Sesuai dengan kapasias mesinnya, kita bisa juga mencetak dengan beberapa cavity sekaligus namun tentu saja harus dilengkapi denganjenis extruder yang sesuai.

Untuk bagian-bagian yang penting dari blow mould ini akan kita pelajari secara lebih rinci lagi nanti pada halaman-halaman berikutnya.

 

 

2.5. Extrusion moulding  

Extrusion moulding mempunyai kemiripan dengan injection moulding, hanya pada extrusion moulding 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 (semi fluida) dengan cara memanaskannya dalam sebuah silinder, dan memaksanya keluar dengan tekanan melalui sebuah forming die (extruder head / hole), yaitu suatu lubang dengan bentuk profil tertentu yang diinginkankan, yang berada pada ujung silinder pemanas. Material bentuk profil tertentu itu akan keluar dan diterima oleh sebuah conveyor dan dijalankan / ditarik sambil didinginkan sehingga profil yang terbentuk akan mengeras, dan setelah mencapai panjang tertentu akan dipotong dengan pemotong yang melengkapi mesin extrusi tersebut.

Bentuk extruder head (forming die) 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 material yang diproses. Pendinginan benda kerja dilakukuau dengan menyemprotkan udara pada profil yang berjalan, sehingga bisa merata ke seluruh bagian/panjang profill yang dihasilkan.

 

Sumber:

Ahvenainen, Raija. (2003). Modern Plastics Handbook (edisi ke-1st). Woodhead Publishing Limited

Copyright 2019. Powered by Humas. PPPPTK BOE MALANG