l. unit injeksi ('injection unit'). PEREKAYASAAN MESIN INJBKSI BAKAI,AN ACUAN SEPATU SECARA SEDERIIANA
,,
Unit untuk membuka dan menutup cetakan ('clamping unitn).
3. Cetakan
Oteh : Agustin Suraswatl, Pramono, Marwito Supriyadi, SuPriYanttr
ABSTRAC'T
4. ' Pengontrol mesin ("machine controls").
Menurut unit injeksi maka mesin injeksi dapat dibedakan menjadi
1. Engineeringoftheinjectirrnmoltlingmachinettrmtrlt.lanlaslcrlastma
5(X')
cm3/minure.
('mold').
Mesin injeksi jenis screw atau sering disebut 'Reciprocating screwn.
2. Mesin injeksi 3.
jenis plunger.
Mesin injeksi jenis kombinasi antara plunger dan screw.
METODE PEREKAYASAAN
INTISARI Telahdilakukansuatuperekayasaannresininjeksisederhanaunlukmem. t trakalan acuan sepatu dari plaitik. Mesin injeksi setlerbana hasil rckayasa screl.'' niliki spesifikasi teknis sehagai trerikut : jenis "single Scren, diarneter W' motor 7fi) nm, rasio L/D = 2411, pemai^as listrik Zzol3K) V dengan daya rksi 5.5 Hp, kapasitas
-5[X)
Perekayasaan mesin injeksi bakalan acuan sepatu secara sederhana dilakukan dalam beberapa tahapan, yaitu :
l.
Tahapstudi pustaka: Tahap ini merupakan tahap mencari informasi atau data-data melalui bukubuku yang ada hubungannya dengan perekayasaan mesin injeksi.
cnrs/menil.
2. Tahapstudi
110
Majalah Barang Kulit, Karet dan Plastih
lapangan
:
Kegiatan tahap ini berupa survai/pengumpulan data/konsultasi ke perusahaan-perusahaan atau kmbaga yang ada kaitannya de-ngan mesin injeksi dan
PENI}ANUI,UAN
Salahsutucarapemhuaranhakalanacuansepalurlaripiastikadalahdelncarainjeksi.Sedangmesinyangtligunakanuntukmelelehkan(melumer. cetakan dirj plastik yang selanlrinya menginleksikan lelehan radi ke datam ,iulrn *oin-;n,"t.i. Dimanu proses operasi secara umum dapat digambarr sebagai berikut : serterialientuk granut (resin plastik) tlilunakkan (6ilumerkan/diplas-tisasi), hendalam masih. (dirnana plastik tadi i"in," oit"r.arit<e nagian akhir silindercetakan yang relatif dingin dan tertutup ke masuk iotzle it*tenrnl melewaii ruangan serta menbawah t"iunun, di dalam cetakan lelehan mengisi seluruh li dingin dan keras, selanjutnya cetakan dibuka' te rhagi menjadi : smen;mesin cetak injcksi ('injection m'lding machinc")
:
sejenisnya.
3.
Tahap perekayasaan: Pada tahap ini dilakukan rancang bangun, perekayasaan mesin dan percobaan ('trial run") mesin.
Vol.
X
No.
lgTahun
1W311994
1il
PERANCANGAN BARREL:
SEPATU INJEKSI EAKAI'AN ACUAN I'EREKAYASAAN MESIN SECARA SEDERIIANA
irr't*iuo^"cang
- Bahan = 'stainless steel' - Diameter luar = 100 mm - Diameter dalam = 40 mm umpan = 40 mm - Diameter lubang pemasukan : - 'Heating zone" 5
sePatu seca:a sederhana 1n'-l:lTTnu'"t'u Mesin injeksi bakalan acuaR t**'" volume antara 1-l'5 liter'
*'"n'*"p"u ar mengisi cetakan O*-''" oiin;exsixun oan ran plasrik yang oitelenil;
plastik ienis P,lyethylene paistik rnempunyar rta";lct"gat bakalan acuan
,oirut
*uupun."iliei' oii^n.ung t'np" menggunakan rumul'#;;;';';"#'i',.i.r"ti pf*t'itt r ioar g r ruk malut ke datam cetakan' letehan .,ntu*'**oJorong tntekanan nbahan *kttttlsi' Bagian-bagian rnesm m*'in-itlt'*Ia""g'n t"'iu pengontrol prinsip nana tloppir' heatetr' un'u" i"in t"*"*' barftl' no"i"' DPE, LDPE yan
4.
PERANCANGAN HOPPER:
si yang penting
Spesifikasi hoPPer
nas.
-
PERANCANGAN
SCREW'
.]
spesifikasi sebagai berikut Screw dirancang dengan
;
- Bahan : varying channel depth" - Type =.'Conslant pitch 40 mm - Diametcr nominal (D) = LID = 24:.1 - Rasio panjang/diameter = mm - Fanjang effektif (L) = 960 D : 4 mm - Lebar siriP aksial = 7A 7o * Sudut kemiringan ('helix angle") = 77 '7n --
-
nCompression ratio"
=
4t
5. PERANCANGAN ADAPTER SPesifikasi AdaPter
*
Diameter nozzlc =
=
:
DAN PENGONTROL 6. RANCANGAN HEATER rnembantu pengadalah :
maksud"agar *;;;;; ip-rini".i n-,rzzl" yang dirancang isian cerakan ,"*J;:;i;ri.
Bahan = "Stainigss steel" screw Panjang nozzledari ujung
g gan ukuran panian
:
- Bentuk = Silinder - Paniang = 110rnm - Diameter luar = 155 mm - Diamter dalam = 40 mm - Bahan = Besi baja as'
"Clearance"
Nozz.le rlirancang
den
350
tiap sisi 350 mm dan
-Kedalamanalurbelakang(''feedsection'')=12mm mm = 0'2 dengan rJinding barrel maksimm
2. PERAT'ICANGAN NOZZLEke bawah dcngan
Bil,'}rlili:H::I'i'[il,*
mm' rebar 0",*"n ukuran paniang 350
Ttt:':Tl,i:Jil;bentuk diameter bawah 60 mm
l-
:
= g t0 kg' mm steel" dengan tebal 1 Bahan = Plat'sainless
piralida,tllPancuns
mm ("metering section") = 3 Kettalaman alur clepan
-'
:
KaPasitas
-
'sminless steelo'
:
dengan sPesifikasi
180 mm
SUHU
:
dan HDPE) plastik Polyethylene memproses untuk '(Y?''-: suhu dapat Suhu silinder y.n3va
adalah 140 - 3s0';.'H"u-#0"""';"s;;;;o"vi-zooy-d nikelin 7'5 mencapai40o"C'-S;;;gaielemene"**""Jgtirat1n'taw1-lnikeltndengan n&r"''iil oipertuxan tawat
diameter r,z mm'
iiniit'"tiup
mm.Sebagaii'omtJiiig"narairkertasmixalteuar0'lmm)danpenutupnya
15 mm
113
t12
dan Plastik Moiatah Barang Kulit' Koret
Yol. X
No- 19
Tahun
199311994
ada-
Pengontrol suhu yang direncanakan digunakan plat baja (tebal0,4 mm)' indikasi sut'u b - 40OoC' Apabila lah 'ON/OFF tnermocontroll'er' dengan telah menunjukkan ON dan bila suhu suhu belum tercapai maka pengontrol menuniukkan OFF secara otornatis'
i"r*pri
"r"n
: RANCANGAN DUDUKAN MESIN siku dengan tebal = 3 mm dan baja plat Dudukan mesin dibuai O"ti f'";" lebar 60 mm, tebal 5 mm'
LAINNYA RANCANGAN KELENGKAPAN MESIN
:
12 rnm'
i atur sir"* : 4 x 40 mm = 160 mm h = Kedalaman alur rata-rata pada screw 3,5865 *T,_,^ =
rpm motor yang dipakai' Ukuran : disesuaikan dengan c. Belt : V - belt jenis B'
d.
=
screw dima-na semua plastik surlah meleleh
Ll"p"rjrrs
Bahan: Baja tuang
Speed Reducer (Roda gigi transmisi)
Kedalarnan alur screw belakang
Asurnsi-asumsi:
'Bearing' : 'Thrust bearing system'"
a. tr. 'PulleY':
D = Diameter screw nominal = 40 mm' b = Lrbar alur aksial = 36 mm e = Lebar sirip aksial = 4 mm' t = "Pitch" = 40 mm. l7 Q : Suclut kemiringan : are tan tl4D = '7o Rn = Jari-jari nozzle = 7,5 mm' Ln : Panjan gnozzle = 180 mm. Ketlalarnan alur screw depan = 3 mm'
plastiksudah meleleh) =
iutlr ."t"*
^^*, = suhu nozzle'sehingga : 4 berbentuk silinder /7Rn
bagian depan
Untuk nozzle
:
.K
srew Yang
Gear Box: - Bahan : Baja ukuran roda gigi transmisi' - Unrrron : disesuaikan Olngan dengan indikasi O - 20 A' f. Pengontrol Proses t A*p"t*"ter
screw adalah Penyelesaian perhitungan putaran
t zD b h cos2g N bh-sinOcos0 .=ffi
Utttuknrenghitungkecepatandarialiranplastikdalarnscrewdiambilbebemldcl yang sederhana' Umurnnya rapa pendekrtun A"ng"'i menggunakal p"mo*p*un screw Padl fluida viscous rnodel yang tligunakan adalah proses penjabaran cliperoleh sualu rumus dalam gerakan yung 't"'Oy' Oari trasit output sebagai berikut :
q=
* ZD b h coe2e'
(dimana semua
)"f'4tn = '1.
=m-
7
,5 )4
8(18o)
:
L
y'(=/$t
,,14 (
bahan:-Baiakhusus motor yang dipakai serta putarar ran : disesuaikan dengan rpm Qkuran diinginkan'
SCREW RANCANGAN PERHITUNGAN PUTARAN
sepanjang
= 6r8994.
:
&) -r*
+ (i,14) (4c) $5) (1,5855) (cos t?,?)2 1+
N
16
O,5A6il' l sin 1? J) ( cos 1?,7) 12 ( r50 ) ( (,,899r+ )
Z]5t1,c847
.
(1)
N
1,otr63,
114
Majalah Bamng Kulit, Karet dan Plastih
Vol.
X
No.
t9 Tahun 199i11994
.--*
,::rt, Fl,rl
m!!,qm
l ilM lfffltT"
115
IIASII, PEREKAYASAAN T}AN diihginkan output, q ka: r
1.000.000
= | l(rnenit =
HASIL:
1036330
ffi
1.
.N
-
mesin' Cara kerja mesin Sedangkan tahap selaniutnya adalah cara keria eksi tersebut adalah sebagai berikut : Cek voltase motor dan sumber arus' Hidupkan mesin (lampu monitor menyala)
l. [pkukan pernanasan rnesin sampai suhu yang diinginkan tercapai (3 I i. Masukkan material plastik ke dalarn hopper' i. Jalankan screw {tekan tombol "ON")
jam)
7. Cek lelehan yang keluar sudah sempurn/belum screw $" Bila lelehan yang keluar sudah scmpurna hentikan (tekan tombol'OFF').
9. Pasangcctakan Pada temPatnYa' 0. Jalankan screw sampai cetakan penuh' 1. Jika cetakan sudah penuh henlikan screw' 2. Angkat cetakan dan masukkan dalam air'
3.
: 5tX)
cm3/menit.
3. Screw:
rPIn=140,73rPm'
l. t. Setel panel panas pada suhu yang diinginkan
:
Jenis mesin ; "Single screw".
2. Kapasitas
Diambil Putaran screw = 141 rPm'
.
IIA I IASAN
Mesin injeksi bakalan acuan memiliki spesifikasi tcknis sebagai berikut
=W
N=
1'000'000 rnm3/mt'
P I.]NI
Buka cctakan, bakalan acuan dikeluarkan
4'(itakandiangkar
Bahan : 'Stainless steel".
Diameter : 40 mm. Rasio LID
:24:
I
"Compression raiio'
:
4:
I
Perputaran : 153 rpm (setelah dilakukan perhitungan secara teoritis). Panjang screw effektif : 960 mm.
Kedalaman alur depan (daerah "metering") : 3 mm. Kedalaman alur belakang (daerah "feedn) : 12 mm.
4. Barrel:
5.
Diameter:80 mm. Panjang:960 mm. 'Heating zone"
: 5.
Sistim Pemanas:
-
TYpe: Pemanas listrik Heater :220138O V,700 W. Pengontrol suhu : "Electronic Thermocontroller', type IL - 28,0- 400oC.
6. Nozzle:
-
Bahan: Besi bajaas.
Diameter:
14 mm.
ini dilakukan untuk mean pc.rcoba*rr l"iiial run'l rnesin, tli*un' parla tahap operasi yang optiiondisi getahui karaktc:r mcsin yang dibuat -gYn-a *eneri injeksi' grade num. Banan plastik vong rlig*ukan adalah LLDPII Vol.
116
Maialah Bamng Kulit, Karet don Plastih
X
No. 19 Tahun 199311994
tl7
7. Motor Fenggerak:
* -
Jenis
KI.]SII\TI'I.II.AN
motor: Motor Induksi
Kapasitas :5,5 Hp.
Dari hasil pcrekayls:ran ini dapat tlianrhil kcsirupul;rn halrwa nrcsirr injck-
Perputaran : 1400 rpm.
si bakalan acuan scpatu lclah sclcsai prrmbualannya dlrn d:rpat ntcnghasilkun
Tegangan :380 V.
acuan yang sudah baik, tak atla r()ngga udara yang hcrarti.
lelehan plastik yang siap diinjcksikan kc tlalarn
ce
takan, scrta dipcrolch htrkal:rn
PEMBAHASAN: Sccara umum pembuatan mesin injeksi sesuai tlengan apa yang telah direncanakan hanya ada sedikit perhedaan. Perbedaan-perhedaan tersebut adalah :
1" Diametcr nozzle yang elirencanakan : 15 mm, kenyataannya : 14 mm. mesin yang direncanakan t.qn crn3lmenit untuk putaron SCr€w : 141 rpm, kenyataannya hanya 5O0 cm'1menit. flal ini disebahkan otreh putaran screw yang berbeda. Setelah dilakukan perhitungan^secara teoritis, output inesin = 6{t7,333 cm3/meni{ e}an ken-vataannya 500 cm:r/rnenit untuk putaran scrcw yang tlianggap sama (107,1 rprn), jadi ada treda output = 161,333 cmrinrcnit : 24,395 th.7ni disebabkan datam pcrhitungan kita menganggap bahwa Nclehan plastik merupakan fluida Newt
I)AT.'1'AR I}US]'AKA
l. Erncst Cl. Bcrnhardt, Dr. Ing., "Processing of Thermoplastic Matcrrials", Reinhold Publishing Corporation, Neu, Y
2. Output
2. Fisher
3.
E.G., Ph,C., F.P.l., "Extrusion uf Plastics", Putrlishcd for thc and Rubbcr lnstitute, London, 197(r.
Irvin I. Rubin, "lnjection Molding Theory. antl Practicc", Copyright, Willcy and Sons. Inc., Ncw York,
John
1972.
4.
Jocl Frados, "Plaslics Engineering Handbook of The Society
5.
Spotls, M.F., "Design of Machine Element", Secclnd cdition, Maruzen Co, Ltd, Tokyo, Japan, 1958.
6. Whelan
Unruk celakan hakalan acunn -n(). 20 sltl 32 yang bervolume = 1.0()0 cm3 = 500 cm3/nrenit, akan terisi selama * 2 menit. s-cdang untuk cetakan bakalan acuan no. 35 s/tl 40 yang bervolurne : 1.500 cm'akan tcrisi selanra * -1 mcnit. Dari hasil "Trial run" mesin injcksi clcngan trahan plastik LLDPE ternyala hakalan acuan vang rlipcroleh sudah baik. Ini bcrarti mesin yang dibuat ccrcok untuk pomhuatan bakalan acuan dari hahan jenis PE.
Plasti
A, M.Sc and J.L. Craft, M.Sc., A.P.R.I., "Devekrpments in Injcction Moulding I - 2", Applied Science Putrlishers, Lttl, London, 1978 1981.
dengan output mesin
118
Plastic.s
Majalah Barang Kulit, Karet dan Plastih L/ol.
X
No.
I9 Tuhun
199311994
ll9
:a. :
: .,:;
ii"i: i Aa.aa-,
it
J
!i::l:l;iiiF
El Jd;,-i;,id.;-
k &
$
RAI"AT
M,dIAI,AII BARANG KULIT, KARET DAN PI-ASTIK EDISI: No. t8 VOL IX NO. 18 t993figg4
UJ
sfi
z -t
Halaman
o
l. 9 baris ke 3 dari atas
{
z
2. 9 baris 13 dari bawah .1. 9 baris 9 dari bawah 4. 9 baris 3 dari bawah
J
x
{ dl
Tertulis
5. 10 baris 12dari bawah 14 dari atas 7. 11 baris 8 dari aras
6
r u,
penyimpangan
penylmpanan
fisik dan
fisik adalah
kekuatan kompenen serabutan
kekakuan
komponen
biakannya
serabut kulit, salah biaknya.
25 .t. 5oc
2a
kulit yang salah
6. l0 baris
r\
Seharusnya
iz"c
-)
z z
a
trl
RAI-AT
"E'E EI "o
M}.I,U,AN BARANG KULIT, KARET DAN I'TASTIK EDISML. X No.19 l9g3lt9g4
E
Tertulis
E
Cover dalam Daftar Isi No.6
v
Daftar Isi No. 9 Daftar Isi No. l l
ul
a
tz0
36
Majalah Barang Kulit, Karet dan Plastik
1:
P*
Wahini Nurhayanri M. Eng.
SOEANDI
SOFAN KAR.ANI Komppon ranmng Bantun
Ir. Dwi Wahini Nurhayati M. Eng. SOEWANDI SOFYAN KARANI Kompon rancang Bangun
