ISSN : 2407 • 1846
PROSIDING Seminar Nasional Sains dan Teknologi
Fakultas Teknlk Universitas Muhamma.diyah Jakarta 1101;1£
Home ;"-chres
ABOUT
PROSmTNG
SfMNASTEI<
lOOlN
SEARCH
REGIstEl!
CURRENT
2014
PROS D NG SEMN}\~"EK2014 Table of Contents E!-"SotQ AS! A~.sITEKTV~ SCeAGAl SALAH SAi\.. Np:'TCDE C~LA 1 t:tR,CSES MAHASIS,VA AKTTF Dl )l1RU~AN AgSITEKTliR ljNIVE~SnAS f.lyHANMApIYAH STRATE91
;ELAJA? ~'S:NGAJAR JA
PCNERAPAN >
C!;OJ,iNG PT
"'-",i
(E ,KANTes Y;;~t;'
?lEZC,ESlSTl'VE A~
~~::
TILEVES SEeA~Al SEN::CR :;ENGAN S;-NS1TI~~
{\UCR,CCAI
;.5'"5
,»<
=ENCEMSANS.4t~ E"'IE~G;Ncy
LA,..l:> CENGAN liE''"] LL~EQN (";ENGGl..;:\Af;lrJ
[--'ET(,DE C;1J4UTV f"L.•NC'rIC!';
RE"LQYWNT (0";)1
=><"CTCT!'?E SISTEN i(ENqAU 5<5e.fu Behr'. t~:.;;;;{',:tes:
';'iQ
;),4 1 MCN!TQJ::.ING TEt'FEB.~TLR 6E;..,3ASrt:: [ns.";n {)f.'r'"'-"'::J.c'~n
LABV1E\'i
""iJ':'h~"r~
it:l?l EMENIAiil MQlil!'J~A)!I;a.t\GE FILTER cAQA l'lIKBQ:SQtlIfl.9j,~B ELE ?1K. yNIt!=< NENDCIE!(SI GElCM6ANG SEtS H< (G;MPA Zv'>', rc C;.; Q t> f v~i/5 t'f;J{)l,/$, fl:, /1'1(';" '~'>/ '5:;,;0' ).(,~, PENG43kH :S':;0A<j : TE;;,HAR£\P SIP;;I PE8MliKAAN :'(AT~~HAN ""E"'Q
:i~~A~AI SUMP
~:Y;DMI tJ91SIi
S~NSQ8
6A;(l; :'1~12AH
ELE)("jWPl~TI~G
.• 'e.» •. ' ;-ENG":'W,,;H '.'AR.IAS! TE~F·ESATUB GElJ?JINISAS; ;e I~ J~NG..:..t p~J':-' C":A:..r eVTke; ~·C?\.,AS-li(
~EMANFA.!.TAN N4NC3ENTCNIT NANQ'
.
,.,
SE;4GAl
EAH.!.f'>; T':MeAH';~
t<E~I,;.lIANTA;~:q< pAN
?~Q;' fC~NyLA
GR.;ASE,
'(OSNEIIl'
Q~N
_i'S:
~AR:r<EL TEg,H":':;)A;: ;:.;y~Sf?>'::'? K'::'<;:('80N ;...qtf gAP! /l,) IT
?ENGA.,.t,,;H'~VA<7LA;qlJASI Q~N t,jI!V?>Af:{ SINGVONG CEN~n AlI"T!VA.TC~ NaQH ;;;:NG.:l8UH ~~lA-::$A 8IQAOSQR.EEN t--1ENfAH ;cpt)) I
?~Tl TE~)HA,c?A;J S!F-l'T ;:-Ar: VMSI -:"',.1l;"~
P~R.l ENCCNG '.~ ::~>
.>:.:
GON';C:( ;;A;~ ==C~ES ~Er.!;='''''NLAN J
'
¥'''!
i: ,,'" ,.;$-:~'" 'J S::I<, "'''';' =-ENGAAUH "Qb'-eNE SE:'AT gE!,{fL TESH;"OAc KO:KV':IAN TAg!'/, Q-Er-t3Ut.IAN RASHeC).~.q ~Qe!l 4.0
" .••
•. '
,~M_~
":fj,;z;
_
'"
'c
II!
SE8AG.l.l
BAHAN
ARCHIVES
ISSN : 2407 -1846
TM -004
ANALISIS KETIDAKSEIMBANGAN ALIRAN DI SISTEM SALURAN (RUNNER) DAN PENERAPAN METODA MELTFLIPPER PADA CET AKAN INJEKSI PLASTIK Dadan Heryada Wigenaputra
Nugroho Faris Sudrajat
1
2
[email protected] Teknik Mesin dan Manufaktur Politeknik Manufaktur Negeri Bandung
dadan [email protected] Teknik Mesin dan Manufaktur Politeknik Manufaktur Negeri Bandung
ABSTRAK Dalam proses injection mold terdapat banyak faktor yang mempengaruhi keberhasilannya. Salah vi satu kasus kegagalan produk hasil injection mold adalah adanya ketidakseragaman pengisian (imbalance filling)yang menyebabkan ketidakseragaman produk jadi sehingga berdampak buruk pada proses produksi dan kualitas produk yang ingin dicapai, Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan aliran plastik yang seragam pada runner sebelum masuk kedalam gate dan cavity, dan mendapatkan kualitas produk hasil injeksi plastik yang seragam (geometri, dan berat produk). Metoda penelitian yang dilakukan antara lain: mempelajari gejala yang ditimbulkan dari sifat material plastik yang diinjeksi pada sistem saluran cetakan -injeksi plastik, mensimulasikan aliran plastik le1eh pada cetakan tanpa dan dengan Meltflipper", melakukan percobaan trial pada cetakan yang telah diperbaiki dan sebelum diperbaiki, pengambilan data berat dan visual hasil trial dan menganalisis data yang didapatkan dengan cara membandingkan data. Dari hasil analisis data pene1itian didapatkan suatu kesimpulan, hasil trial ke-satu (tanpa Meltflipper) ditemukan ketidakseimbangan aliran di runner, karena adanya perbedaan suhu pada cavity bagian dalam dan cavity bagian luar cetakan yang menyebabkan pengisian cavity tidak seragam. Sedangkan, hasil trial ke-dua (dengan Meltjlipper) didapatkan aliran yangseimbang di runner dan pengisian produk yang seragam kesetiap cavity. Dari kesimpulan tersebut terbukti bahwa terjadi ketidak seimbangan aliran di runner pada cetakan injeksi tanpa Meltflipper, dan terjadi kondisi aliran yang seimbang di runner pada cetakan injeksi dengan Meltflipper.
Kata Kunci: Injection Mold, Runner, Imbalance Filling: Meltjlipper.
1.
Pendahuluan
Proses pembuatan produk plastik dengan mesin injeksi dan mold dikenal dengan istilah injection mold. Dalam proses ini terdapat banyak faktor yang mempengaruhi keberhasilannya. Salah satu kasus kegagalan produk hasil injection mold adalah adanya ketidak seimbangan aliran plastik (imbalance filling)[21di runner pada cetakan injeksi multi cavity, sehingga menyebabkan ·ketidak seragaman produk jadi. Masalah tersebut tentunya dapat berdampak buruk pada proses produksi dan kualitas produk yang ingin dicapai (geometri, dan berat produk yang seragam). Kondisi terburuknya dapat terjadi cacat pada produk (flashing) yang berada di cavity bagian dalam atau produk jadi yang tidak sempurna
pengisiannya pada cavity bagian luar dari cetakan. Kondisi imbalance filling terse but sering ditemukan di cetakan injeksi plastik dengan rancangan runneryang seimbangan atau sering disebut geometrically balance runner layout. [Ilpada kasus yang penulis hadapi, pada cetakan injeksi multi cavity-two plate mold dengan runner layout tipe H untuk produk paper clip, didapatkan kondisi hasil pengisian cavitysetelah proses injeksi tidak sempurna. Beberapa cavity yang tidak terisi penuh (shortage), yaitu terjadi pada cavity yang berada jauh dari pusat cetakan (sprue) sedangkan cavity yang berada dekat dari pus at cetakan (sprue) sudah terisi penuh, Gambar 1.
Seminar Nasional Sains dan Teknologi 2014 Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Jakarta. 12 November 2014
TM -004
ISSN : 2407 -1846
>T
~ih._..-, '
Gambar 1.imbalance filling pada produkbasil injeksi plastik.
menyebabkan tingkat leleh plastik di lapisan luar aliran menjadi lebih tinggi di dari pada tingkat leleh plastik di tengahaliranrunner. Suhu yang lebih tinggi pada lapisan luar tersebut akan selalu ada,' meskipun sebagian akan terjadi kehilangan panas ke dinding mold melalui konduksiYJ Hal tersebut akan berdampak pada kondisi aliran di runner yang tidak seragam (imbalance flow). Kondisi aliran tidak seragam biasanya ditemukan apabila terdapat lebih dari dua percabangan di runner. Akibat adanya variasi suhu plastik leleh menjadikan kondisi aliran yang berbeda pada runner bagian dalam dan luar mold. Plastik leleh yang mengalir diprimary runner.shear ratemeningkat di sekeliling bagian luar aliran (gambar 4.
r _r\
pntr",(v>n
'-
I (',', !.t•••.• ;u~::. r:,"'1:".!'~' H:~~ ·.'1s;:-;":.;,~·!.(c!l
tl!111 ~:I,.-,a·~::.
H~l.'vLv.'. \' •• :').)ft
•••~'··.ltll
~;:!~.~~~;<\,.,...>. '""·:'' '-' :·'' ' '~T·-ri
..•...t!l~:;h-...=.rA"R..:!1i.~•..' ~...
I."
".
-,
'_" /
1 ::' c. ('I::'\ " J D· 0 v.,~ ".1'\' ' .•.~. ' .
t-~('t. In Sdi~
~.~;~~,'~"~:';'~~'~~:i~l 'J.)"~~I(') f"ltl Hlnn(y ~ ~tp t'.
Gambar 2. Plat cavity. Sasaran pada penelitian ini adalah menganalisis akibat terjadinya kondisi imbalance filling dan menerapkan: metoda Meltjlipper untuk mengurangi / menghilangkan permasalahan terse but.
2.
Tinjauan Pustaka
Fenomena yang terjadi pada aliran plastik di sistem saluran (runner) cukup kompleks salah satunyaadalah masalah viskositas plastik. Viskositas plastik leleh di pengaruhi oleh suhu danshear rate,sehingga mengakibatkan terjadinya variasi viskositas pada aliran plastik. Dalam kondisi normal peningkatan suhu dan shear rate akan menurunkan viskositas plastik, dimana shear rate tertinggi di saluran terjadi pada sisi terluar dari aliran ~ada din ding) dan nol di pusat aliran, gambar 3. 1]. ,.
;'
"
.."
.,,'
.'
:~...: <..... ~ ....;....~~~...::.~.-~.:~~:~:-~:~:~~;~~ ..:.~~
'-
t1ri
.' I) ': •••••
,,"':
'; '1:"
•
Gambar 3. Distribusi Shear rate pada saluran runnerYI Shear rate tertinggi terletak dekat dinding luar yang memiliki efek pada viskositas cairan plastik. Peningkatan suhu yang dihasilkan akibat gesekan antara dinding dan plastik akan
·J'':·l·~.\~N:;rQr1RJ;ghn n' -
:~ ? ..'
·::~i!C.,.ID~r '::r1iG1e~;, II>:
n9ler .•.••iMion fOri"",,\, ~"111'"
Gambar 4. Kondisi aliran plastik di runner. Pada gambar 4.terlihat ketidak seimbangan aliran plastik di runner. Dimana bagian shear rate tertinggi (aliran panas) dari primary runner akan mengalir ke secondary runnerkemudian masuk ke tertiary runner bagian dalam cetakan, sedang bagian shear rate terendah (aliran dingin) akan mengalir ke tertiary runner bagian luar cetakan. Hal ini terjadi karena material yang mengalir di masing-masing cabangrunnertcrsebut memiliki viskositas, suhu, dan laju alir yang berbeda. Desain runner harus dirancang seimbang mungkin, sehingga memungkinkan pengisian plastik ke setiap rongga cetak terjadi pada waktu yang sarna dan dengan suhu yang sarna. H-Runner layout yang secara geometris runner ini seimbang, karena panjang alir (jIow length) dari sprue ke setiap cavity sarna panjang. Namun fenomena yang terjadi aliran pada runner terjadi imbalance flow, sehingga dapat menimbulkan imbalance filling pada cavity. Salah satu solusi yang sudah dikembangkan untuk mendapatkan balance filling adalah dengan metoda Meltjlipper[21(melt rotation technology). Meltjlipper atau disebut Melt rotation technology adalah metoda yang dikembangkan
Seminar Nasional Sains dan Teknologi 2014 Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Jakarta, 12 November 2014
2
/
..f
I I
/
(
/ TM -004
ISSN : 2407 -1846
sekitar tahun 1993 digunakan untuk mengatasi masalah imbalance filling. Dimana metoda ini dapat diterapkan pada aliran di percabangan runner antara primary runner dan secondary runner pada runner layout tipe H. Cara kerja metoda ini adalah dengan cara memutarkan aliran plastik 90° di percabangan, sehingga akan mengubahaliran plastik panas pada secondary runner yang semula tidak simetri (pot B-B pada garnbar 4A) tanpa meltflipper rnenjadi simetri (pot B-B pada gambar 4B)dengan meltflipper.
)
,
---~------
.-""""" --.--
!iim..JiJ!i~.uinn
-cc, --
---
P•• ;.ua
n... ·.:.;u
,-'n~:\la,>l.l)
1 -----------.iIi, :., 4.~v.
P II
'
Yt
i
'(F •.,1",.ila.'F:"I:.II •••M
4 1~
o /
...-
, Tid.Js
....
,
----
,r:4'.·)l1."
:~J:J:iJk,,~,,!,{.lf.liJ'JIlI.
-_.;.: 'I
-- ~
18a.sUS.~2r'
c
___
.... ---
---
~i
u
I hi,
--........ __ -... r2
~cl ~r.
~
--"""'--......--""''f: •...• ~:tT,.•
J
'UhLr.
:'~~t-lu1alJl.~.la OCwiu _R'III
-e-
I 5. Kondisi aliran dengan dan tanpa Meltflipper Penernpatan meltflipper di percabangan akan mengernbalikan kondisi aliran panas plastik di secondary runner menjadi' simetris (bagian yang lebih panas berada di bagian bawah, bagian yang dingin diatas), sehingga kondisi aliran rnenjadi seimbang kembali. Walaupun rnasih ditemui ketidakseirnbangan kondisi aliran pada secondary runner, namun setelah penggunaan meltflipper jauh lebih baik dari pada tidak rnenggunakan meltflipper. Kondisi aliran sirnetri yang terjadi memberikan pengisian yang seirnbang pada bagian luar dan dalam cetakan. Rancangan konstruksi meltflipper dapat diaplikasikan dengan prinsip aliran diputar 90° dipercabangan. Bentuk dan geornetri dari meltflipper sarna dengan runner, deng~n mempertimbangkan dari kondisi aliran plastik pada runner tetap laminar, tidakturbulence yang akan menimbulkan gelernbung udara pada aliran sehingga berpengaruh juga pad a kualitas produk'". 3. Metoda Penelitian Penelitian ini dilakukan melalui proses analisis, perancangan, manufacturing dan percobaan (trial) serta analisis hasil percobaan dan diselesaikan dengan beberapa tahapan kerja yang dapat dinyatakan dalam diagram alir sebagaimana diperlihatkan pada Gambar.6
y
Pn·s«·LouJ:-Ilu:.l nu
I
Gambar
Gambar 6. Flow Chart Penelitian Kasus imbalance filling pada penelitian ini di dapatkan pada kondisi, dan dengan data-data material, cetakan dan proses sebagai berikut: a. lenis CetakaN : Two Plate Mold b. lumlah Cavity :8 c. Tipe Runner Layout : H-Pattern d. Mesin Injeksi : Yan-Hing SP-A Series SPI08A e. Material ProduK :Polypropylene (PP) f. Material cavity :1.2311 g. Harga Kekasaran Dinding Runner : N8 h. Suhu Cetakan : 50°C 1. Suhu injeksi : 200°C J. Volume Produk,runner,gate,sprue (Vtot): 171,55 crrr'(didapat dari CAD) k. Plasticizing Capacity (Ca) 99 cm3/s (Spesifikasi Mesin) 1. Luas Penampang Nozzle (Anozzle) 12.56 crrr'(Spesiflkasi Mesin) m. Injection Pressure :1300 bar (Data Proses Material) n. Injection Speed r_~ ·:.:.::.:.d:' C""(I':~
o. Iniection Time \:'
Seminar Nasional Sains dan Teknologi 2014 Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Jakarta, 12 November 2014
I 7 :,)F;.:'.;.
3
155N : 2407 -1846
TM -004
Polypropylene Thermal Properties : Density : 929 kg/m' Spesific Heat: 2890 JlKgoC Thermal Conductivity: 0.184 W/mOC Power-Law Index.n : 0.378 Power-Law Viscosity:5.30E+03 Pa.s" Mold Material (P20) Thermal Properties: u. Density : 7.82 kg/rrr' v. Spesific Heat : 500 JlKg.K w. Thermal Conductivity: 32 W/m.K x. Melting Temperature: 1755.7 K p. q. r. s. t.
Pr;,w l.;~,:. f
fdrll I
.tQI~Ll
...•'"1"':11':'"
lJ~r'J
Gambar 8. Penempatan insert runner Rancangan insert Meltflipper dibuat sesuai ukuran diameter runner untuk menjaga kualitas aliran, sedangkan panjangnya dibuatkan proporsional.Tidak ada ukuran khusus untuk panjang Meltflipper.
~i~l~!;Ii~a,r£iii:r~)
'::"{f";~O J :". "Ii r _·.1;';:-:·11l!.:::~... ~ ~~~II~"~ 'II'-' <':::-':-' t,
•.•••.•
:'l1li<,,">:
'",..
.
~
i
V
y'
·~·~·~bar~.
Hasil sifnulasi alir~n I (tanp~ M eltflipper). Gambar 7. adalah hasil simulasi dan analisis ditunjukan dengan gradasi wama hijau - merah sebagian suhu tinggi dan gradasi wama biru - hijau untuk suhu yang lebih rendah. Ditunjukan pada gambar 7 dimana terjadi kondisi suhu aliran yang berbeda antara bagian dalam cetakan (2 dan 3) dengan luar cetakan (1 dan 4). Wama bagian no 2 dan 3 ditunjukan dengan gradasi wama hijau - merah yang berarti suhu aliran pada bagian itu lebih panas. Sedangkan bagian no 1 dan 4 ditunjukan dengan gradasi wama mulai dari cyan-hijau yang berarti kondisi suhu aliran pada bagian itu lebih dingin' dari no 2 dan 3. Kondisi ini menimbulkan imbalance filling pada cavitysaat proses pengisian.Runnerdiperbaiki dengan menerapkanMeltFlipper di percabangan primary runner dan secondary runner untuk mendapatkan kondisi aliran yang seimbang. Perancangan Meltflipper Dikarenakan terdapat batasan rancangan, pad a tahapan ini konstruksi Meltflipper dirancang dengan desain pehyisipan (insert)dengan fungsi sarna seperti dengan prinsip kerja Meltflipper. Insert Meltflipper ditempatkan pada cavity plate dan dirancang baru pada percabangan runner. Penempatan insert yang dirancang ditempatkan seperti pada gambar 8. dan gambar 9.
i '"
. "
"
...- ~.
Gambar 9. Penempatan insert runner .Desaininsert yang dipilih adalah bentukan kolam dengan pengikatan baut M3 tanpa harus menaik-turunkan mold dari mesin. Metoda pengikatan dibuatkan satu baut di setiap insert karena telah ditepatkan oleh bentukan kolam dan insert akan tertahan oleh clamping mesin saat proses injeksi, sedangkan pada tahapan mold open, insert sudah di ikat oleh baut yang menahan insert agar tidak terbawa plastik ketika proses.Gambar 10.
'.
1
'".,.,~".! I
T
:
~-
-.
i
1:
-
i'
!- -
Gambar
10. Rancangam insert MeltFlipper dan insert runner
Simulasi Aliran-2 (DenganMeltflipper)
Seminar Nasional Sains dan Teknologi 2014 Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Jakarta,
4 12 November 2014
TM -004
ISSN : 2407 - 1846
p.:I)Ct::l,,:O~ Kavit; l;~.;l~,(IJ:u..:J r;i;:r:r.!i IF-:
r Gambar 11. Penempatan insert runner Dengan data yang sarna dengan simulasi ke-l, hasil simulasi ke-2 di software didapatkan aliran seperti pada gambar 11 hasil simulasi dan analisis ditunjukan dengan gradasi warna hijau - merah sebagai suhu tinggi dan gradasi warna biru - hij'au untuk suhu yang lebih rendah. Ditunjukan pada gambar 11 dimana terjadi kondisi suhu aliran yang seragam pada bagian dalam cetakan (2 dan 3) dan luar cetakan (1 dan 4). Warna yang relatif sarna menunjukan bahwa kondisi suhu aliran yang terjadi seragam antara bagian dalam dan luar. Setelah penerapanmeltjlipperpada runner, aliran pada tertiary runner akan menjadi seimbang dan pengisian cavity pada bagian dalam (2 dan 3) dan luar cetakan (1 dan 4) menjadi seimbang (balance filling). Rancangan dengan meltjlipper dapat diterima dan dapat diterapkan pada runner cetakan, kemudiandilakukan trial dengan cara pengambilan sampel data berat dari produk dan visualisasi hasil injeksi. , Percobaan Injeksi pada Cetakan Pada tahapan percobaan injeksi berikut beberapa mesin, alat dan bahan yang digunakan a. Mesin Injeksi : Van Hing tipe SPI08A b. Material plastik : Polyprophylene (PP) c. Injection Pressure : 1300 bar d. Volume produk dan runner (Vtot): 179.55348cm3(dari CAD) e. Kapasitas alir (Ca) : 99 cm3/s(Spesifikasi Mesin) f. Anozzle 69.143cm2(Spesifikasi Mesin) g. Injection Speed
•
Gambar
-l\.
12. Metoda identifikasi cavity.
~I'W.:~"
;: ~\tj~
~ ':l~.~' ~:"
~. ,
'~:: t
.~'
Gamba'r 13. Proses pemasangan mold ke mesin injeksi. Pada tahap ini penulis tidak dapat mengambil sampel langsung dari shot ke-l, karena suhu plastik di mesin injeksi dan suhu mold pada saat terse but masih belum stabil. Untuk mendapatkan kondisi injeksi yang stabil biasanya dilakukan injeksi hingga shot ke-l O atau shot ke-15. Pengambilan sampel dilakukan setelah proses injeksi pada kondisi yang sudah stabiI. stabil dalam arti adalah kondisi parameter injeksi sudah diperoleh pada kondisi yang tepat. Pada penelitian ini sampel mulai diambil ketika shot ke-2l. Sedangkan pada tahap pengambilan sampel dan data penelitian ini penulis mengambil sampel dengan cara pengambilan produk hasil injeksi langsung setelah setiap proses injeksi. Pada saat kondisi mold open produk diambil manual untuk menghindari kesalahan pengambilan sampel,
~~.
v
:.813672
,
Ca
Selain alat dan bahan, adapun metoda pemilihan sampel yang digunakan untuk mempermudah idektifikasi kaviti pada saat pengukuran, gambar 12.
Gambar 14. Penandaan sampel. 4. Pengolahan Data dan Analisis Untuk mempermudah pembahasan, dipakai suatu tolak ukur atau data pembanding antara produk yang dihasilkan dari konstruksi awal (mold tanpa meltjlipper) dengan produk yang
Seminar Nasional Sains dan Teknologi 2014 Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Jakarta, 12 November 2014
5
ISSN : 2407 ·1846
TM·004 dihasilkan dari konstruksi baru (mold dengan meltflipper). Supaya kedua data memiliki relevansi yang tinggi, produk yang dianalisa diambil dari masing-masing cavity (1,2,3 dan 4) dan diambil dari bilangan shot yang sarna. Sedangkan untuk mengetahui variasi proses injeksi penyebab terjadinya ketidaksesuaian produk, telah dilakukan simulasi menggunakan software "Solid Work". Maka analisis ketidak seimbangan aliran plastik di sistem saluran (runner) digunakan perbandingan analisis software, data berat, dan hasil uji visual sebagai berikut: Pemelfiksaan Benda HasH Trial Ke-l (Tanpa Meltjlipper)
Gambar 15. Foto hasil trial Ke-l (tanpa meltflipper) dari Shot 27 Pada gambar 15 terlihat bahwa produk dari cavity 1 dan 4 tidak sesuai yang diharapkan, karena pengisian tidak sempurna (snortage) Hasil pengamatan visual yang terjadi dari shot 21 sampai dengan shot 28 adalah' sebagai berikut: Tabell. Data Pengisian Cavity Trial ke-I (tanpa MeltFlipper)
Diagram
Berat
P.r.~~.T~'''
••
'H.lJWt
, .i,I,i.I,J,H,I.t,I,j,lJj,T;f,I.oI,j,!,i,i,I,J,I,lrhl,I04,ll
Gambar 16.Diagram variasi berat produk Trial ke-1 Data sampe1 trial ke-l di tampilkan pada tabel 1, tabel 2, dan gambar 16. Didapat beberapa variasi berat produk antara cavity 1-4 dengan cavity 2-3. Dan tingkat variasi berat produk dapat dilihat pada gambar 16. Data menunjukan pada cavity 1-4 produknya tidak memenuhi target berat yang seharusnya, selain itu pengisian di cavity 1-4 tidak sempum~. Pada shot 21-28 seluruh hasil injeksinya tidak sempuma di cavity 1-4. Ratarata berat produk yang ditunjukan pada gambar 16 juga menunjukan bahwa hasil dari trial ke-l jauh dari yang ingin dicapai. Pemeriksaan Benda Hasil Trial Ke-2 (Tanpa Meltjlipper)
lJu. YuJiIlLJDCl' n,
£1>,/ !)
c,.~ 1
r:~.,,!
r.•.·..;';1
:i:'.)1
i'~h<
r. If,:·, K·ill,f.
'Wt~! i.,;~·
~"" ,~
1:':1'1"'.
J.:'~"1:"
·:1:11':;'
S~>t1,
1.1•••.
I ;.;~.
&1",1. :it..•• ·
1l.>1~~ ;~(t l~ ·,·r,
.. ~"
Gambar 17. Foto hasil trial Ke-2 (tanpa
I:'JIf':'1
':'''l'''Jil
··~n·.,11
meltflipper) dari Shot 27. Gambar 17. menunjukan produk dari shot ke-27 Secara umum semua produk sesuai harapan (tidak ditemukan cacad). Hasil pengamatan mata yang terjadi dari shot 21 sampai dengan shot 28 adalah sebagai berikut: Tabel 3Data Pengisian Cavity Trial ke-2 (dengan MeltFlipper)
,t
[.l1I.::!
t:..
1;.'2:1'::'
K.J14',!,I
:"-'~':'I f:.'I~\:J
,:""".1"
I:'I~,lJ
1::ur:J
1::xr4'U
K",I'~'
K:((f_'
:':C...u..\Jl
,~;lll
:{';f~Jl.t
i,•.~·
i,t",
I:"'~
~
~J(t)'
k4)( ~:" If
:-I
"'Ii"!: k..•" ,f·
[.:".-,
1-:',11 :',
'.· •.1· :1:"".;1
':"'I.:J
,., .,'..
.j,..•••. L:':II
;/
,17''I''J;1
",11< ,:1,.,1,
variasi berat produk dari masing - masing cavity, telah dilakukan penimbangan sampel produk cavity 1 hingga cavity 4 dari shot ke-21 hingga shot ke-28 (kondisi proses injeksi stabil). Untuk menghasilkan data yang akurat, penimbangan dilakukan menggunakan timbangan digital dengan ketelitian 0,01 gram. Hasil penimbangan berat adalah sebagai berikut (tabel2.) Tabel 2. Data Berat Produk Cavity Trial ke-I (tanpa MeltFlipper) D.'iI llt,..1 Pnul rk Tr,,~I~, l[gl ~1",~1 ,'lIIt~!
t:'li!'l'~
f"m'J ({,i~'~
,-.",1:1
:;'ut
~! ",11 :;;
~.~:(~C n •• , ~. .•.. C ., ~." :1~ I:. . :A~ L~~ ~."- .:.~~ ~.":'
r{'~'l :'.JS :.JS
C',~C
I:.;'C
(I.~=
(':'3
(I.~:
~'lIt ~i
(~O ~,
.,
••; ,11 ~'
').~l ~.
.'
1:... 1
Q.":,
(~C
('.~!
H,T ~~
HJ
~.i~ J.E
:IJ:
Seminar Nasional Sains dan Teknologi 2014 Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Jakarta,
D.t.P, ••iwD r"ij' Clli"l
1 r•..,.· •., ( ..)tt.~
.< (ol'Ii., i
~h••!.~
~111t .::.
.~: .. jl
·{:"flr.
KXi'J~'lit .{ct'f-'
}V:(l.t;·JI
;;Oll'flr. 1;:0.•• :10,
:.;.c.cr:...': ':'''fl:
:'·..llc,;h.
:~.La..!,.t:~ :':;uvlo.
Kl<:::'::1 K·.t:.,b.
Mr.:;:",
IJ,,::.\.,
~1111":'
f-\u
)••:...."i..;Hl K:cdn
"
K~~JII ttto:;:', K;",:'dtl
.~;·:'1 :<:«"Ir.
1:'.=111 K:\Yl..'llt
~1•• 1 ~:;
~I.tt !Ii
l,
,{'Uf
:{'((fL:
!~
~1111"7
Mill
~:\
N:<.:./Ii:
•.1
M<.:.,1I: ~''''''~1
K.:t.:. ..•lr.
variasi berat produk dari setiap cavity yang dihasilkan dari hasil trial ke-2( dengan Meltflipper). Menggunakan timbangan digital dengan ketelitian 0,01 gram. Penulis menimbang produk yang dihasilkan dari cavity 1 hingga cavity 4 dan diambil dari shot ke-21 hingga shot ke-28. Hasil penimbangan produk dari trial ke-2 adalah sebagai berikut:
6 12 November 2014
.. TM -004
ISSN : 2407 - 1846
Tabel 4 Data Berat Produk Trial ke-2 (dengan Meltflippe~).. . ... n~jR
.~ ,
:--Jl' !.
( •. :1
r~.it. 1
(
(~,j'\f~
1:.'3
Ca,irl~
L·) (.:.,
(Qoii)
4
~J(J" ::
~IC:
RmtPrMl1~ T';oll,·l
,!
)J(J :~
'. ~:
.. :.)
~JJI:(
0: 4'
f. •. '
I:. . ,.t e.: ':.t L.:.1 :A~ (.·1 (,41 ., :X .. ~ .:t
I.•.•.••.
I••:"..,
Diagram
[gl
~'JIJ::~
(,~ (
.'
(::'~
)J
·:t
~Ic:))
~~:. :Il
~~ :4: U2 :A: (
Berat
P ;r
JJtIljt..
ritKI}~ ••nn.nnnn ••nnllr~lhl· '1
Gambar
-:
1
18Diagram variasi berat produk Trial ke-2 Data sampel trial ke-2 di tampilkan pada tabel3 dan4serta gambar 18. Pada hasil trial ini seluruh cavity terisi penuh dan berat produk yang didapat juga relatif sarna. Rata-rata berat produk juga menunjukan bahwa hasil dari trial ke-2 mendekati berat dari yang ingin dicapai. 5. Kesimpulan Dari hasil penelitian yang telah dilakukan meliputi simulasi aliran menggunakan software; pemeriksaan visual dan berat hasil trial injeksi dapat diambil kesimpulan, yaitu : ' L Data penelitian trial-i menunjukan adanya ketidakseimbangan suhu a1iran plastik pada sistem saluran runner mulai dari adanya percabangan antara primary runner dan secondary runnerkemudian ke tertiary runner. . Hal tersebut mengakibatkan ketidakseimbanganaliran plastik (imbalance j1ow)di saluran runner. Seluruh produk yang dihasilkan dari cavity 1, 2, 3 dan 4 setiap shot-nya ditemukan kegagalan. Artinya, seluruh produk tidak mencapai target yang diinginkan (beberapa cavity tidak terisi penuh oleh plastic, cavity 1 dan 4), sehingga mengakibatkan tingkat variasi berat produk yang tinggi. 2. Data penelitian trial-Z membuktikan bahwa dengan penerapan metoda Meltflipper dapat mencegah terjadinya imbalance fillingdi cavity Seluruh produk yang dihasilkan dari cavity 1, 2, 3 dan 4 juga setiap shot tidak ditemukan kegagalan. Artinya, seluruh produk mencapai target yang diinginkan (seluruh cavity telah terisi penuh oleh plastik), dan hasil pengukuran berat setiap produk hampir seragam. 3. Kegagalan produk hasil injeksi akibat kondisi imbalance filling dapat dihilangkan,
karena kondisi imbalance filling dapat diatasi setelah diterapkanMeltflipper. Dimana rancangan Meltflipper itu sendiri dibuat sesuai dengan ukuran runner, hanya membalikan sedikit bagian dari runner di percabangan. Aliran plastik leleh di runner tetap laminar dan kualitas aliranya terjaga. 4. Produk hasil injeksi plastik yang seragam (geometri, dan berat produk) dapat tercapai setelah Meltflipper diterapkan pada sistem saluran runner. 6. Referensi [l]Osswald Tim A, Lin-Sheng Turng, Paul Gramann. (2008). Injection Molding d handbook-2" Edition.Hanser Publisher : Munich [2] U.S. Patent 6,077,470, 2000.Method and Apparatus for Balancing Injection Molds. [3]Rahman M, C.A Brebbia (2006), Advances in Fluids Mechanics VI, WIT Press: Great Britain (UK) [4]Kazmer David O. (2007), Injection Mold Design Engineering, Munich: Carl Hanser Publisher Rosato Dominick V,! Donald V. Rosato, Marlene G. (2000), Injecetion Molding Nandbook _Td Edition, 101 Philip Drive, Assinippi Park, Norwell, Massachusetts 02061 : Kluwer Academic Publisher
Seminar Nasional Sains dan Teknologi 2014 Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Jakarta, 12 November 2014
7
