Prosedur Pengolahan Plastik PROSEDUR PENGOLAHAN PLASTIK DENGAN METODE INJECTION MOLDING oleh Fahrizal ABSTRACT We can make two catagories plastic, Thermoplastic and Thermosetting Plastic. Thermoplastic is plastic that did not need any chemical in forming bend and can be meld if it heated and than back to be plastic again. Thermosetting plastic need chemical in forming bend and can not be meld with heat to reform Many processes industry to mak this product. One of that process industry is Injection Molding. Injection Molding is a technique manufactur to make industries product in the production process. The basic element at Injection Molding is the injection section idle and the injector section is active The principle of this process is to perform and cooling the liquid in to Mold, afther it cold and freezed, than it can be put out from the mold. Many industries use this process be couse of the huge and fast production capability. Key Words: Thermoplastic, thermosetting, Injection, Molding, Production PENDAHULUAN Pemakaian plastik dan pengolahannya pada waktu sekarang ini mengalami kemajuan yang pesat, hal ini diatandai dengan berbagai jenis produk yang dulunya berasal dari bahan non plasik sekarang beralih dengan menggunakan bahan dari plastik. Perkembangan bahan plastik ini disebabkan oleh karena bahan tersebut memiliki sifat-sifat yang sdemikian rupa sehingga dapat menggantikan fungsi dari barang-barang yang dipergunakan yang harganya jauh lebih mahal. Apalagi setelah ditmukannya jenis-jenis plastik yang memiliki sifat yang lebih khusus lagi serta perkembangan teknologi pengolahannya, maka industri plastik dewasa ini berkembang dengan pesat dan hasil-hasil produknya jauh lebih murah. Keuntungan plastik dalam dunia industri dikarenakan bahan tersebut dapat diolah dengan mesin-mesin yang sederhana dan biasanya dilakukan pada home industri, dan dapat pula dilakukan secara industri besar yang dapat lebih memberikan keuntungan dan harga dapat ditekan serendah ungkin. Page 12
Plastik tidak lepas dari cara-cara pengolahannya, salah satunya adala Injectionn Molding, yaitu material plastik dalam bentuk cair di ijeksi ke dalam cetaka yang kemudian proses pembekuan/ pengerasannya kebentuk yang diinginkan terjadi dalam cetakan. Dalam artikel ini yang akan di bahas hanya mengenai prosedur pengolahan plastik dengan metode Injection Molding. Secara umum plastic diartikan sebagai material bukan logam yang mana dapat dicetak untuk didapatkan suatu bentuk yang diinginkan, selain itu plastik merupakan kelompok dari resin sintetis dan alami beserta campurannya yang dapat di cetak, dituang, diekstrusi, ataupun digunakan sebagai pelapis atau berbentuk lapisan. Pada kenyataanya smua resin merupakan bentuk anorganik yang merupakan campuran dari kombinasi hydrocarbon (karbon,oksigen dan nitrogen) dimana sumber utama bahan bakunya adalah batu bara, minyak bumi atau hasil bumi (nabati). (D.N. Adnyana) Plastik bituminous telah dipakai dalam industry pada abad 18, pyroxylin, shellac dan filastik cosine sudah JURNAL APTEK Vol. 1 No. 1 Juli 2009
Prosedur Pengolahan Plastik mulai berkembang pada abad 19.phenol formaldehyde diketemukan oeh Dr. Baekeland pada tahun 1909,maka sejak saat itulah perkembangan plastic maju pesat. (Suryadi Iskandar) Klasifikasi plastik dapat digolongkan menjadi 2, yaitu: Thermo plastic dan Thermo setting (Charles A. Harper) Thermo Plastik Thermo plastik, merupakan material plastik yang hrus dipanaskan terlebih dahulu pada temperatur ruang lebih 140 0 F untuk melunakannya, kemudiann baru dicetak tanpa mengalami perubahan struktur kimiannya. Thermo plastik terdiri atas beberapa golongan (Suryadi Iskandar), yaitu:
Cellulose Polystyrene Polyethylene Polypropylene Polysulfones Polymidis Nylon Acrlyc Resin Venyl Resin Synthetic Rubber
Thermo Setting Thermo setting, material plastik yang mengalami perubahan kimia sebelum dicetak dan tidak dapat dilunakan dengan pemanasan utuk membentuk ulang. Thermo setting, terdiri atas beberapa golonga (Strong, A. Brent), yaitu: Phenolic Amino Resin Furane Resin Epoxy Silicon
METODE PENELITIAN Campuran plastik mempunyai perbedaan yang besar satu dengan lainnya, sehingga metode prosesnyapun bermacammacam yang mana masing-masing dapat menyesuaikan pada selalu mode prosesnya, meskipun banyak dibuat secara berlainan. Matrial ini dapat berberbentu powder atau butiran yang mana di gunakan pada bermacam proses, meskipun terlebih dahulu harus dilakukan pengerjaan awal sebelum diproses. Meskipun plastik dicetak tanpa penambahan bahan tambahan,ditentukan oleh keinginan untuk mendapatkan sifat-sifat yang khusus maka pada produksi industri perlu untuk mengadakan pencampuran sebelum diadakan pencetakan. Kebanyakan thermo plastik dikerjakan dalam bentuk butiran dan oleh karna itu pencampurannya dilakukan secara kering. Dan lain halnya dengan thermosetting pencampurannya dilakukan kedalam keadaan cair atau polymerisasi. Proses pencampuran biasanya dilakukan didalam muller dengan mencampurkan beberapa bahan obat : resin, stabilizer, calour pigment, plasticizers, dan fillers. Material yang telah dicampur kadangkadang dicairkan, kemudian dimasukan ke feed hoper dari injection, extrusion,clendering mesin. Material thermoplastic dibentuk dalam pelat-pelat kecil, yang bentuk dan ukurannya passesuai dengan bentk cetakan. Semua bentuk awal dibuat berdensity dan berat yang sama, yang gunanya untuk mencegah terjadinya pemborsan material pada pencetakan dan pada umumnya mempertinggi produktivitas, dengan beban penuangan yang cepat dan tanpa terjadinya kemungkinan kelebihan beban pada cetakan. Pada pembentukan mula serbuk atau thermo setting dicetak dingin dan tidak perlu diperbaiki. Bentuk ini hanya digunakan pada proses compression dan transfer molding.
Fahrizal, Staf Pengajar Program Studi Mesin dan Peralatan Pertanian - Politeknik Pasir Pengaraian
Page 13
Prosedur Pengolahan Plastik Jika bentukan ini dipakai pada multiple-cavity mold,mula-mula bentukan tersebut dipindahkan ke loading tray, di tempatkan dengan tempat berpatokan pada mold cavities pada mesin. Compression molding di ilustrasikan pada gambar 3-2. Sejumlah material yang dimasukkan kedalam heated metalic mold dan jika mold tertutup tekanan bekerja maka material yang sudah dilakukan mengalir mengikuti bentuk cetakan. Material yang digunakan biasanya berbentuk grain atau tablet. Yang dgunakan untuk compression molding berkisar antara 70,3 kg/cm2 sampai 562,4 kg/cm2 tergantung dari material yang digunakan dan ukuran yang akan diproduksi temperatur antara 120 0C sammpai 200 0C. Panas sangat penting untuk theremo setting resin,yang mana pertama untuk plasticize dan kemudian untuk polymer ize atau membuatnya keras. Pemanasan yang merata dari serbuk sangat diperlukan,tapi sangat sulit untuk melakukannya karena sifat penghantar panas yang buruk dari material.
Gambar 1. Biji Plastik
Rotary preforming press digunakan untuk membuat disk Pellets dari beberapa jenis campuran bahan cetak seperti terlihat pada gambar. Bubuk siap cetak dimasukkan kedalam cetakan dari hopper secara gravitasi dan bubuk yang lebih diratakan. Sejumlah bubuk yang msuk kedalam sel-sel yang diatur oleh regulating pada punch terendah. Bagaikan meja putar tekanan dilakukan secara merata pada setiap sisinya,dilakukan penekanan pada material, kemudian dikeluarkan pada akhir putaran meja. Reciprocating machine hanya mempunyai satu bagian model, yang juga digunakan untuk opersi pembentukan yang beragam dari material-material plastik siap cetak. Page 14
Gambar 2. Compression Molding
JURNAL APTEK Vol. 1 No. 1 Juli 2009
Prosedur Pengolahan Plastik PEMBAHASAN Transfer Molding,thermo setting powder atau bahan siap cetak ditempatkan ke tabung-tabung yang terpisah atau ke ruang tekan diatas cekungan cetakan, seperti terlihat pada gambar 3. Disini material dibuat plastis dengan dengan panas dan tekanan serta di inject kedalam cekungan cetakan dalam kondisi cairan panas,dimana material tersebut dibentuk dan menjadi keras.Waktu pembentukan untuk transfer molding biasanya lebih singkat dari waktu yang dibutuhkan pada compression molding. Waktu pengisian juga dipersingkat karena digunakan bahan siap cetak yang lebih banyak yang mana dapat lebih cepat dipanaskan. Proses ini khususnya disenangi untuk pembuatan bagian yang membutuhkan sisipansisipan logam kecil,sejak bahan plastik yang panas masuk kedalam cetakan secara bertahap dan tanpa tekanan yang besar. Keuntungan dari cara ini ialah bagian atau bentuk yang sulit dan mempunyai banyak variasi dalam ketebalan dapat dibuat.
Pada mesin injecion molding terdapat beberapa proses pe kerjaan yang harus dilakukan mulai dari bahan baku sampai menjadi produk akhir yang diinginkan,yaitu sebagai berikut:
Proses pengisian.
Proses pemanasan.
Proses injection.
Proses cetak.
Proses Ejeksi (proses pengeluaran)
Gambar 4. Proses Pada Mesin Injection Molding
Gambar 4. adalah sketsa skematik yang menunjukkan pengoperasian sebuah mesin injection molding. Material molding diumpankan secara daya grafitasi dari sebuah corong dan sebuah alat pengukur kedalam ruang pemanasan yang silindris dimana ia di buat plastis dan di injectkan kedalam cetakan tertutup dengan tekanan tertentup. Hasil jadi dikeraskan dalam cetakan oleh efek pendinginan dari sirkulasi air disekeliling cetakan. Setelah plunger injeksi kembali, cetakan dibuka dan hasil di keluarkan.
Gambar 3.Transfer Molding,
Fahrizal, Staf Pengajar Program Studi Mesin dan Peralatan Pertanian - Politeknik Pasir Pengaraian
Page 15
Prosedur Pengolahan Plastik induktansi diri,sehingga timbul panas.
7. Proses Pemanasan Gambar. 5. Mesin Injection Molding
Mesin injection molding dispecifikasikan dari tonase cetakan yang dapat di klem dan dari jumlah bahan yang di-injek per siklus. Kebanyakan mesin jenis diatas mempunyai daya klem 22,7 kg sampai dengan 113,35 kg dan kemampuan tembak 0,0378 kg sampai dengan 11,35 kg Bahan-bahan campuran plastik berupa:resin,stabilizer, zat pewarna,plasticizer dan filler serta plastik bekas yang telah diseleksi dan telah dihancurkan dalam bentuk grain atau butiran halus,dicampur menjadi satu campuran dalam mesin pencampur (mixer). Bahan campuran plastik tersebut kemudian dimasukkan kedaldm hopper,dan dengan perputaran screw,bahan campuran plastik tersebut didorong menuju nozzle.
6. Proses Pengisian
Bahan campuran plastik sebelum diinjection, dipanaskan terlebih dahulu supaya bahan tersebut menjadi cairan plastik. Pemanasannya dilakukan dengan sistim induksi; Yaitu arus listrik dialirkan kekumparan induksi yang membangkitkan suatu medan maknit,pada kumparan terjadi Page 16
Setelah bahan campuran berada dalam kondisi cair (plastis) didalam silinder screw, material yang mencair diijeksikan kdalam cetakan tertutp, bahan campuran ini didorong oleh screw driver kearah nozzle untuk kemudian masuk kedalam cetakan.Unit plastisasi dan cetakan dapat dihubungkan dengan dekat sehingga tidak ada cairan yang keluar. Perbedaan suhu yang tinggi antara unit plastisasi dan cetakan harus terus dipertahankan selama dibutuhkan, yaitu selama cairan masih mempunyai kemampuan untuk mengalir. Setelah cafity terisi, cairan akan mulai membeku, pada saat itu volume akan berkurang atau terjadi penyusutan. Penyusutan volume ini dikompensasi dengan pemasukan cairan plastic kembali. Oleh karena itu, tekanan cairan harus dipertahankan sampai proses pembekuan selesai.
8. Proses Injection.
Bahan campuran yang telah plastis didorong melalui nozzle masuk kedalam cetakan. Setelah cetakan berisi penuh maka nozzle segera didingikan dengan air pendingin supaya polimerisasi dapat dicegah pada bahan campuran yang masih tersisa pada nozzle. JURNAL APTEK Vol. 1 No. 1 Juli 2009
Prosedur Pengolahan Plastik Demikian juga pada cetakannya, didinginkan dengan aliran air pendingin supaya produk yang dibuat cepat dingin dan kembali kekondisi padat.
Gambar 9. Proses Cetak Karena plastisasi membutuhkan suatu periode waktu tertentu, screw mulai berputar dan material masuk kedalam alur screw. Dengan mendorong screw kebelakang dihasilkan ruang, unit injeksi dipisahkan dari cetakan sehingga material didalam nozel tidak ikut membeku Ketika hasil cetakan telah membeku, clamping unit tetap tertutup hingga hasill cetakann cukup stabil untuk dikeluarkan.
9.Proses Ejeksi (proses pengeluaran)
KESIMPULAN Teknologi pengolahan plastik pada waktu sekarang mengalami kemajuan yang sangat pesat, seiring dengan peningkatan dan aplikasi penggunaan komponen suatu peralatan dari bahan plastik dalam kehidupan manusia. Mesin injektion molding untuk pembentukan plastik merupakan mesin pembuat plastik yang banyak dipakai pada waktu sekarang, mesin ini sanagat produktif dan memiliki efisiensi yang cukup tinggi. Mesin ini memiliki keistimewaan yaitu dapat mengolah bahan baku plastic jenis thermo plastic ataupun jenis thermo setting.
DAFTAR PUSTAKA 1. D.N.Adnyana, Teknologi Pengolahan material, Jakarta 2. A. Djoko Wiyono,ISTN, 2008, Spesifikasi Dan Aplikasi Material, Jakarta. 3. Suryadi Iskandar, ISTN, 1987,Perencanaan Mesin Injection Molding Untuk Pembuatan Plastik Kapasitas 250 Ton, Jakarta. 4. James. F. Young, 1953 , Materials an Prosesses, Publisher :Jhon Weley and Sons. Inc. 5. Strong, A. Brent 2006. Plastics: Materials and Processing. Pearson Prentice Hall 6. R.J. Crawford, 2002. Plastic Engineering. Buttenworth-Heinemann 7. Charles A. Harper, 2000. Modern Plastic Handbook. McGraw-Hill
Fahrizal, Staf Pengajar Program Studi Mesin dan Peralatan Pertanian - Politeknik Pasir Pengaraian
Page 17
