05 proses pembentukan plastik

7/26/2019 05 Proses Pembentukan Plastik

1/42

PROSES PEMBENTUKANPROSES PEMBENTUKAN

PLASTIKPLASTIK

Theodorus B. HanandokoTheodorus B. Hanandoko

Proses Produksi 2Proses Produksi 2

2

They have plastic in itThey have plastic in it


2/42

3

PertimbanganPertimbangan

Variasi geometri komponen yang dapat dibentuk hampir tak terbatas

Kebanyakan komponen plastik dibentuk melalui pencetakan (molding)

net shape process

Meskipun pemanasan diperlukan dalam membentuk plastik, namun

energi yang dibutuhkan cukup kecil dibandingkan proses logam

Temperatur lebih rendah, penanganan produk lebih mudah selama

produksi

Pengerjaan akhir (finishing) dengan cat atau plating tidak diperlukan

4

PlastikPlastik

Thermoplastic (TP)Thermoplastic (TP) Thermoset (TS)Thermoset (TS)

KaretKaret

PolimerPolimer

Elastomer (E)Elastomer (E)

Solid pada Truang. Cair padapemanasan beberapa ratus derajat

Dapat melewati siklus pemanasan

& pendinginan berulang-ulang

tanpa degradasi polimer

Tidak mampu mengalami siklusreheating

Memproduksi reaksi kimia ketika

dipanaskan, material jadi keras.

Hangus ketika dipanaskan kembali

Polimer dengansifat elastis yang

tinggi

Plastik merupakan polimerPlastik merupakan polimer


3/42

5

Polimer CairPolimer Cair

Pemanasan polimer membentuktermoplastik (polimer dengan kekentalan zat

cair polymer melt, polimer cair)

Polimer cair memiliki beberapa sifat dan

karakteristik unik, mencakup :

Viskositas

Viskoelastisitas

6

ViskositasViskositas

Karena berat molekular

yang tinggi polimer cair

merupakan fluida tebal

dengan viskositas tinggi.

Viskositas mrpk. sifat fluida

yang berhubungan dengan

tegangan geser selama

mengalir dalam saluran

tertentu. Gambar 1. Hubungan viskositas fluidaterhadap laju geseran

Newtonian fluid : air, minyak

Pseudoplastic fluid : polimer cair


4/42

7

Pengaruh temperatur pada viskositas polimerPengaruh temperatur pada viskositas polimer

Viskositas sebagai fungsi temperatur utk beberapa polimer

pada laju geser 103 per detik

8

ViskoelastisitasViskoelastisitas

Die swellDie swell, wujud viskoelastisitas pada polimer cair

(Saluran yang semakin panjang akan mengurangi die swell)

Swell ratio (rSwell ratio (rss):):

d

xs

D

Dr =

Swell = mengembang, bertambah besarSwell = mengembang, bertambah besar


5/42

9

EKSTRUSIEKSTRUSI

Mrpk salah satu dasar proses pembentukan,baik untuk logam,keramik, ataupun polimer.

EkstrusiEkstrusi adalah sebuah proses kompresi di

mana material dipaksa untuk mengalir

melalui lubang die untuk menghasilkan

produk yang panjang kontinu (bentuk

penampangnya ditentukan oleh bentuk

lubang die)

10

Proses dan Peralatan Ekstrusi PlastikProses dan Peralatan Ekstrusi Plastik

Komponen dan fitur sebuah extruder (singleKomponen dan fitur sebuah extruder (single--screw) untuk plastik dan elastomerscrew) untuk plastik dan elastomer

Ddalam = 25 150 mm (1 6 in)

Rasio L/D = 10 30

(rasio tinggi utk material termoplastik, rasio rendah utk. elastomer)

Extruder screw rotation speed = 60 rev/min


6/42

11

Screw Sections & FunctionsScrew Sections & Functions

Feed section : Bahan baku (pellet) dipindahkan dari hopper

Pemanasan awal (preheating)

Compression section : Polimer diubah bentuk menjadi cair (liquid consistency)

Udara yang terjebak di antara pellet dikeluarkan dari larutan (melt)

Material dikompresi

Metering section : Cairan tercampur rata (homogen)

Tekanan secukupnya diberikan untuk memompa cairan melaluilubang die

12

Extruder ScrewExtruder Screw

A = sudut ulir spiral/screw/flight

wc = lebar channel

dc = kedalaman channel

D = diameter barrel

Clearance antara diameter flight

& barrel = 0.05 mm (0.002 in)

wf= lebar flight (hardened steel)

D

pA

.tan

=

P = pitch of the screwP = pitch of the screw


7/42

13

Model Matematis untuk EkstrusiModel Matematis untuk Ekstrusi

14

Drag f lowDrag flow**

di mana :Qd = volume drag flowdrag flow rate, m

3/s (in3/s)

D = diameter screw flight, m (in.)

N = screw rotational speed, rev/s

dc = screw channel depth, m (in.)

wc = screw channel width, m (in.)

A = flight angle

wf= flight land width, m (in.)

* Drag flowDrag flow = mekanisme perpindahan material yang dihasilkan dari gesekanantara fluida dengan kekentalan tertentu (viscous liquid) dan dua permukananberlawanan yang bergerak relatif satu terhadap yang lain

Melt Flow dalam Extruder (1)Melt Flow dalam Extruder (1)

AANdDQ cd cos.sin5.022

=


8/42

15

Back pressure flowBack pressure flow:penurunan aliran (flow reduction) dalam barrel akibat

dimensi screw, viskositas polimer melt, dan kenaikan

tekanan sepanjang barrel

Qb = back pressure flow, m3/s (in3/s)

= viskositas, N-s/m2

(lb-sec/in2

)dp/dl = kenaikan tekanan (pressure gradient)


=dl

dpAdDQ cb

12

sin.. 23

16

Back pressure flow dengan

asumsi kenaikan tekanan

menjadi sebuah konstanta

p/L :

p = head pressure dalambarrel, MPa (lb/in2)

L = panjang barrel, m (in.)

Kenaikan Tekanan (Pressure gradient)Kenaikan Tekanan (Pressure gradient)

Kenaikan tekanan pada sebuah ekstruder.

Garis putus-putus mengindikasikan

pendekatan garis lurus untuk kemudahan

perhitungan

L

AdDpQ cb

.12

sin... 23

=


9/42

17

Laju aliran yang dihasilkan (resulting flowrate) :

Qx = laju aliran polimer melt yang dihasilkan

dalam ekstruder


bdx QQQ =

L

AdDpAANdDQ

ccx

12

sin...cos.sin5.0

2322 =

18

Parameter desain : Segala sesuatu yang menggambarkan geometri screw

dan barrel, dan tidak dapat diubah selama prosesberlangsung

Meliputi : D, dc, A

Parameter operasi : Segala sesuatu yang dapat diubah selama proses

ekstrusi berlangsung untuk mengubah laju aliran

keluaran (output flow)

Meliputi : N, p,

Parameter dalam persamaanParameter dalam persamaan


10/42

19

Sebuah extruder plastik memiliki barreldengan diameter D = 75 mm. Screw berputarpada kecepatan N = 1 rev/s. Kedalamanchannel dc = 6 mm, dan flight angle A = 20

o.Tekanan pada ujung barrel p = 7.0 x 106 Pa,panjang barrel L = 1.9 m, dan viskositaspolimer cair diasumsikan sebesar = 100Pa-s. Tentukan laju aliran volume plastikpada barrel (Qx) !

ContohContoh

20

PenyelesaianPenyelesaian

/sm)10(53525

)20)(cos20)(sin106)(0.1()1075(5.0

39

3232

=

= dQ

/sm)10(18276

)10(276.18

)9.1)(100(12

)20(sin)106)(1075)(107(

39

6

23336

=

=

=

bQ

/sm)10(35249

)10)(1827653525(

39

9

=

=

= bdx QQQ


11/42

21

Konfigurasi Die & Produk HasilKonfigurasi Die & Produk Hasil

Ekstrusi PlastikEkstrusi Plastik

22

Profil SolidProfil Solid

Potongan pandangan samping sebuah die ekstrusi untuk bentuk

umum solid, seperti batang silindris pejal (round stock)

Pandangan depan

die dengan profil

hasil ekstrusi.

NOTE : Perhatikan die swell pada kedua pandangan di atas !


12/42

23

Profil Solid NonProfil Solid Non--bulatbulat

Potongan penampang diePotongan penampang die

menunjukkan profil mulutmenunjukkan profil mulutlubang yang diperlukanlubang yang diperlukan

untuk produk nonuntuk produk non--bulatbulat

ProfilProfil

persegi hasilpersegi hasilekstrusiekstrusi

24

Profil BerlubangProfil Berlubang


13/42

25

Lapisan kawat dan kabelLapisan kawat dan kabel

26

Cacat pada Ekstrusi PlastikCacat pada Ekstrusi Plastik

Melt fractureMelt fracture

bentuk tidak teratur pada hasilbentuk tidak teratur pada hasil

extrusi akibat tekanan terlaluextrusi akibat tekanan terlalu

tinggi pada cairan sebelum dantinggi pada cairan sebelum dan

selama melewati dieselama melewati die

SharkskinSharkskin

permukaan produk kasar saatpermukaan produk kasar saat

keluar dari die. Gesekan padakeluar dari die. Gesekan pada

titik yang bersinggungantitik yang bersinggungan

dengan die mengakibatkandengan die mengakibatkan

profil kecepatan seperti tampakprofil kecepatan seperti tampak

pada gambar.pada gambar.

BambooingBambooing tegangan tarik muncul pada permukaan akibattegangan tarik muncul pada permukaan akibat

pusat kecepatan bergerak lebih cepat,pusat kecepatan bergerak lebih cepat,

menyebabkan sedikit pecahan, permukaan menjadimenyebabkan sedikit pecahan, permukaan menjadi

kasar. Bila kenaikan kecepatan terlalu besar,kasar. Bila kenaikan kecepatan terlalu besar,

muncul pola bambu.muncul pola bambu.


14/42

27

Produksi Plastik LembaranProduksi Plastik Lembaran

dan Filmdan Film

28

TerminologiTerminologi

Lembaran (sheet) plastik dengan ketebalan 0.5 12.5 mm (0.02 0.5 in.)

digunakan untuk pelapisan jendela datar

Film plastik dengan ketebalan kurang dari 0.5 mm

Film tipis : packaging (pembungkus produk, tas kresek, tas sampah)

Film yang lebih tebal : covers, pembatas (liners)

Karakteristik operasi pembuatan : kontinu, high-production

Bahan baku : polyethylene, polypropylene, polyvinylchloride,cellophane


15/42

29

SlitSlit--Die ExtrusionDie Extrusion

30

SlitSlit--Die Extrusion (contd)Die Extrusion (contd)

Slit : lebar hingga 3 m (10 ft), ketebalan 0.4 mm

(0.015 in.)

Manifold : menyebarkan polimer cair dalam arah

menyamping sebelum polimer mengalir melalui

lubang die yang sempit (die orifice, slit).

Kesulitan : ketebalan yang seragam sepanjanglebar lembaran (biasanya kemudian dipotong pada

bagian tepi karena cenderung menebal)


16/42

31

Cooling & Collecting the FilmCooling & Collecting the Film

Digunakan untuk kecepatan produksi

sangat tinggi - 5 m/s (1000 ft/min)

Water quenching bathWater quenching bath ChillChill --roll extrusionroll extrusion

32


Ekstrusi pipa (masih cair)Ekstrusi pipa (masih cair)

diarahkan ke atas, inflasidiarahkan ke atas, inflasi

udara (tekanan harusudara (tekanan harus

konstan) menyebabkan filmkonstan) menyebabkan film

mengembang.mengembang.

Frost line memberi tandaFrost line memberi tanda

di mana solidifikasi polimerdi mana solidifikasi polimer

terjadi.terjadi.

Pinch rolls menyatukan pipaPinch rolls menyatukan pipa

plastik kembali denganplastik kembali denganudara di dalamnya,udara di dalamnya,

membentuk plastik tipismembentuk plastik tipis

berbentuk pipa (berbentuk pipa (thin tubularthin tubular

film)film)

BlownBlown--Film ExtrusionFilm Extrusion


17/42

33


Mrpk proses untuk membuatMrpk proses untuk membuat

lembaran dan film termoplastiklembaran dan film termoplastikkaret seperti PVC plastis.karet seperti PVC plastis.

RolRol--rol disusun seri untukrol disusun seri untuk

menghaluskan permukaan danmenghaluskan permukaan dan

menurunkan ketebalan material.menurunkan ketebalan material.

Peralatan mahal, laju produksiPeralatan mahal, laju produksi

tinggi. Kecepatan mamputinggi. Kecepatan mampu

mendekati 2.5 m/s (500 ft/min).mendekati 2.5 m/s (500 ft/min).

Perlu kontrol ketat : temperatur rol,Perlu kontrol ketat : temperatur rol,

tekanan, dan kecepatan putaran.tekanan, dan kecepatan putaran.

Aplikasi : pelapis lantai PVC, tiraiAplikasi : pelapis lantai PVC, tirai

KM, vinyl table cloths, pool liner,KM, vinyl table cloths, pool liner,perahu sekoci dan mainanperahu sekoci dan mainanCalenderingCalendering

34

Produksi Fiber dan FilamenProduksi Fiber dan Filamen

(Spinning)(Spinning)


18/42

35

Terminologi

FiberFiber: helaian material yang tipis & kuat, dimana panjangnya minimal 100 kali ukuran

penampangnya.

FilamenFilamen : fiber dengan panjang kontinu

Aplikasi paling penting dari fiber & filamen :

industri tekstil

36

FiberFiber

Alami (Natural)Alami (Natural) SintetisSintetis

Sekitar 25% dari total produksi

fiber.

Contoh : katun / cotton

(kuantitas produksi wol masih

di bawah katun)

Mrpk 75% total pasar fiber saat

ini.

Contoh : polyester (most

important), nylon, acrylic, &

rayon.


19/42

37

Spinning

SpinningSpinning : Metode yang digunakan untuk menarik dan

menggulung fiber alami menjadi tenunan atau

uliran

Proses ekstrusi polimer cair pada fiber sintetis

melalui spinneretspinneret (die dengan banyak lubang

kecil) untuk membuat filamen dan selanjutnya

ditarik dan digulung pada bobbinbobbin (kumparan).

38

Melt SpinningMelt Spinning Polimer awal dipanaskan

hingga cair dan dipompamelalui spinneret

Filamen yang keluar dari dieditarik dan secara simultandidinginkan dengan udarasebelum digulung padasebuah bobbin.

Diameter akhir yangtergulung hanya 1/10 dariukuran ekstrusi-nya, karenatarikan dan penipisan

filamen saat polimer masihcair.

Contoh produk : polyesterdan nylon

Dry SpinningDry Spinning Polimer awal dlm bentuk

larutan, pelarut dapatdipisahkan dengan evaporasi

Hasil ekstrusi ditarik melewatiruang pemanas yang akanmemindahkan pelarut

Langkah selanjutnya samadengan melt spinning

Contoh produk : acrylic

Spinning Fiber Sintetis

Wet SpinningWet Spinning

Polimer awal dlm bentuk

larutan, pelarut tidak dapatdiuapkan (nonvolatile)

Hasil ekstrusi dilewatkan cairankimia

Contoh produk : rayon


20/422

39

Tebal spinneret6 mm (0.25 in.),memiliki 50lubangberdiameter 0.25mm (0.010 in.)

Bentuk lubangcountersink,L/D max = 5 : 1

MeltMelt

spinningspinning

40

Plastic or RubberPlastic or Rubber

CoatingCoating

Wire & CableWire & Cable

coatingcoatingPlanarPlanar

coatingcoating

Pada dasarnya mrpk

proses ekstrusi (telah

dibahas)

Melapisi kain tenunan,

kertas, papan nama,

metal foil

Important polymers :

polyethylene &

polypropylene

ContourContour

coatingcoating

Untuk obyek 3 dimensi,

dapat dengan cara

dicelup (dipping) ataudisemprot (spraying)

Ketebalan berkisar 0.01

0.05 mm (0.0005 0.002

in.)

Proses Pelapisan (Coating)Proses Pelapisan (Coating)


21/422

41

Planar coating processPlanar coating process

Metode rolMetode rol Metode doctorMetode doctor--bladeblade

42

INJECTION MOLDINGINJECTION MOLDING


22/422

43

Injection MoldingInjection Molding

Mrpk. sebuah proses di mana polimer dipanaskan menjadibentuk sangat plastis dan dipaksa untuk mengalir di bawahtekanan tinggi ke dalam rongga cetakan, di manaselanjutnya menjadi padat (solid)

Waktu siklus produksi 10 30 detik. Kisaran 1 menit jugaumum utk. cetakan yang memiliki lebih dari satu rongga.

Untuk bentuk kompleks dan rumit

Tantangan : mendesain dan membuat cetakan di mana

rongganya sama dengan geometri komponen danmemungkinkan pengeluaran produk jadi dari cetakan

44

Mesin Injection MoldingMesin Injection Molding


23/422

45

Proses dan PeralatanProses dan Peralatan

Mesin Injection Molding :Mesin Injection Molding : Reciprocating screw typeReciprocating screw type

46

Siklus Injection MoldingSiklus Injection Molding

Mold is closed Melt is injected intocavity

Screw is retractedMold opens & part isejected

Mold close : 1-2 sec

Injection : 2-5 sec

Pack and Hold : 8-10 sec

Part cool : 10-20 sec

Screw return : 2-5 sec

Mold open : 1 sec

Ejection : 1 sec


24/422

47

Rongga cetakanRongga cetakan menentukan geometri komponen cetak

Jalur distribusiJalur distribusi Tempat di mana polimer cair mengalir ke dalam rongga cetakan

Terdiri dari : Sprue : dari nozzle ke dalam cetakan

Runners : dari sprue ke dalam rongga

Gates : menarik aliran plastik ke dalam rongga

Sistem pendinginSistem pendingin Berupa pompa yang mengalirkan air dan terhubung dengan lintasan dalam

cetakan

Diperlukan untuk mengeluarkan panas dari plastik

VentilasiVentilasi Berguna untuk mengeluarkan udara dari rongga cetakan

Mrpk clearance pada ejector pin dlm cetakan

BagianBagian--bagian Cetakan (Mold)bagian Cetakan (Mold)

48

TwoTwo--plate Moldplate Mold

Cetakan memiliki 2 rongga untuk menghasilkan 2 komponen sekaliguCetakan memiliki 2 rongga untuk menghasilkan 2 komponen sekaligus dalams dalam

sekali injeksisekali injeksi

Saat cetakan tertutupSaat cetakan tertutup Saat cetakan terbukaSaat cetakan terbuka


25/422

49

ThreeThree--plate Moldplate Mold

50

Alternatif Sistem InjeksiAlternatif Sistem Injeksi

Screw preplasticizerScrew preplasticizer

typetype

Plunger typePlunger type


26/422

51

Clamping designClamping design

Toggle clampingToggle clamping Hydraulic clampingHydraulic clamping

52

Penyusutan biasanya

dinyatakan sebagai

penurunan dalam

ukuran linear yang

terjadi selama proses

pendinginan dari

temperatur cetak ke

temperatur ruang.

Persamaan :

Dc = Dp + DpS + DpS2

Penyusutan (Shrinkage)Penyusutan (Shrinkage)

Dc = dimensi rongga cetakan (mm)

Dp = dimensi komponen tercetak (mm)

S = nilai penyusutan (dari tabel)


27/422

53

Short shotsShort shots Cetakan mengeras sebelum rongga cetakan terisi penuh

Langkah pencegahan : menaikkan temperatur/tekanan,memperbesar kapasitas tembakan (perlu mesin yg lebihbesar)

FlashingFlashing Polimer cair meluap hingga permukaan pemisah

cetakan, atau di sekitar ejector pin

Penyebab : Ventilasi dan clearance terlalu besar

Tekanan injeksi terlalu besar Temperatur cairan plastik terlalu tinggi

Ukuran tembakan (shot size) terlalu besar

Cacat pada Injection MoldingCacat pada Injection Molding

54

Sink marks & voids (cekung & kosong)Sink marks & voids (cekung & kosong) Berhubungan dengan bagian cetakan yang tebal

Penyebab : kenaikan packing pressure setelah injeksi

Solusi : mendesain komponen supaya memiliki ketebalanseragam

Weld linesWeld lines Polimer mengalir di seputar inti (core), bertemu polimer

cair dalam arah berlawanan, & membentuk garis

Solusi : Menaikkan temperatur cairan

Menaikkan tekanan injeksi

Memberi alternatif lokasi gates pada komponen

Memperbaiki sistem ventilasi

Cacat pada Injection Molding (contd)Cacat pada Injection Molding (contd)


28/422

55

Reaction Injection Molding (RIM)Reaction Injection Molding (RIM)

Mencampur duacairan unsur

highly reactive

dan secara cepat

menginjeksikan

campuran pada

rongga cetakan.

Pengerasan

(solidifikasi)

dipicu oleh reaksi

kimia antar

keduanya.

56

COMPRESSION & TRANSFERCOMPRESSION & TRANSFER

MOLDINGMOLDING


29/422

57

Compression MoldingCompression Molding

(1) Mengisi senyawa molding dalam jumlah yang tepat

(2) Cetakan menekan bahan isian(3) Memanaskan bahan isian supaya mengeras

(4) Membuka cetakan, mengambil produk dari rongga cetakan

58

Transfer Molding (Pot)Transfer Molding (Pot)

(1) Bahan isian dimasukkan

(2) Polimer ditekan ke dalam rongga cetakan

(3) Komponen jadi dikeluarkan

Cull = scrap material, tidak dapat

digunakan lagi karena bahan

isiannya adalah polimer jenis

thermoset


30/423

59

Transfer Molding (Plunger)Transfer Molding (Plunger)

(1) Bahan isian dimasukkan(2) Polimer ditekan ke dalam rongga cetakan

(3) Komponen jadi dikeluarkan

60

BLOW MOLDING &BLOW MOLDING &

ROTATIONAL MOLDINGROTATIONAL MOLDING


31/423

61

Mrpk. proses molding di mana tekanan udaradigunakan untuk menggembungkan (inflate) plastikhalus ke dalam rongga cetakan.

Contoh produk : botol plastik & containersejenisnya

2 langkah blow molding : Fabrikasi tabung awal dari plastik cair (dinamakan

parisonparison), melalui extrusion blow moldingextrusion blow molding atauinjection blow moldinginjection blow molding

Penggembungan tabung ke bentuk yang diinginkan

Blow MoldingBlow Molding

62

Extrusion Blow MoldingExtrusion Blow Molding

(1)(1) Ekstrusi parisonEkstrusi parison

(2)(2) 2 cetakan bergerak bersama, bagian atas parison dijepit, metal b2 cetakan bergerak bersama, bagian atas parison dijepit, metal b low pin menutup bagian bawahlow pin menutup bagian bawah

(3)(3) Tabung digelembungkan hingga mencapai bentuk rongga cetakanTabung digelembungkan hingga mencapai bentuk rongga cetakan

(4)(4) Cetakan dibuka untuk mengambil produk jadiCetakan dibuka untuk mengambil produk jadi


32/423

63

Tube dieTube dieparisonparisonblow moldblow mold

DDdd = diameter rata= diameter rata--ratarata tube dietube die

DDpp = diameter rata= diameter rata--ratarata parisonparison

DDmm = diameter= diameter blow moldblow mold

ttdd = tebal dinding= tebal dinding tube dietube die

ttpp = tebal dinding= tebal dinding parisonparison

ttmm = tebal dinding= tebal dinding blow moldblow mold

Dimensi extrusion dieDimensi extrusion die

Final blowFinal blow--molded containermolded container

64

Menghitung tebal dinding blow mold (1)

Swell ratio diameter parison :

Swell ratio ketebalan dinding :

Swelling tebal dinding proporsional terhadap

kuadrat diameter swelling :

d

p

sdD

Dr =

d

p

stt

tr =

2sdst rr =


33/423

65

Jika diasumsikan volume penampang konstan :

Selanjutnya :

Tekanan udara yang digunakan untuk blow

molding :

Menghitung tebal dinding blow mold (2)

mmpp tDtD =

m

ddsdm

D

Dtrt

3

=

m

m

D

t

p

.2

=

p = tekanan udara blow molding, Pa (lb/inp = tekanan udara blow molding, Pa (lb/in22))

= tegangan tarik max yang diijinkan pada polimer= tegangan tarik max yang diijinkan pada polimer

selama penggelembungan, Pa (lb/inselama penggelembungan, Pa (lb/in22

))ttmm = tebal dinding produk cetakan, m (in.)= tebal dinding produk cetakan, m (in.)

DDmm = diameter cetakan, m (in.)= diameter cetakan, m (in.)

66

Injection Blow MoldingInjection Blow Molding

(1)(1) Parison dinjeksikan di sekitar blowing rodParison dinjeksikan di sekitar blowing rod

(2)(2) Injection mold dibuka, parison dipindahkan ke dalam blow moldInjection mold dibuka, parison dipindahkan ke dalam blow mold

(3)(3) Soft polymer digelembungkan, menyesuaikan bentuk blow moldSoft polymer digelembungkan, menyesuaikan bentuk blow mold

(4)(4) Blow mold dibuka, produk jadi diambilBlow mold dibuka, produk jadi diambil


34/423

67

(1)(1) Injection molding parison (2) StretchingInjection molding parison (2) Stretching (3) Blowing(3) Blowing

Stretch Blow MoldingStretch Blow Molding

68

Menggunakan gaya gravitasi di dalam sebuah mold ygberputar untuk memperoleh bentuk berongga (lubang)

Digunakan terutama untuk polimer termoplastik

Proses :

Bubuk polimer dituangkan pada rongga cetakan yangterpisah

Cetakan dipanaskan dan diputar secara simultan pada 2

sumbu tegak lurus Saat masih berputar, cetakan didinginkan shg

permukaan plastik mengeras (solid)

Cetakan dibuka, produk jadi dikeluarkan

Rotational Molding / RotomoldingRotational Molding / Rotomolding


35/423

69

Rotational Molding / RotomoldingRotational Molding / Rotomolding

70

THERMOFORMINGTHERMOFORMING


36/42


37/423

73

Pressure ThermoformingPressure Thermoforming

Proses awal sama dengan vacuum thermoforming, perbedaan terletakProses awal sama dengan vacuum thermoforming, perbedaan terletak pada :pada :

(2)(2) Lembaran plastik ditempatkan di atas rongga cetakanLembaran plastik ditempatkan di atas rongga cetakan

(3)(3) Tekanan positif mendorong lembaran ke dalam rongga cetakanTekanan positif mendorong lembaran ke dalam rongga cetakan

74

Positive moldPositive mold

Penggunaan positive mold pada vacuum thermoforming :Penggunaan positive mold pada vacuum thermoforming :

(1)(1) Plastik yang telah dipanaskan ditempatkan di atas cetakan cembunPlastik yang telah dipanaskan ditempatkan di atas cetakan cembungg

(2)(2) Clamp diturunkan, menutupkan lembaran pada cetakan akibat adanyaClamp diturunkan, menutupkan lembaran pada cetakan akibat adanya

tekanan vacuumtekanan vacuum


38/423

75

Prestretching pada positive moldPrestretching pada positive mold

76

Mechanical ThermoformingMechanical Thermoforming

(1)(1) Plastik yang telah dipanaskan ditempatkan di atas cetakan negatiPlastik yang telah dipanaskan ditempatkan di atas cetakan negati ff

(2)(2) Cetakan ditutup untuk membentuk lembaranCetakan ditutup untuk membentuk lembaran


39/423

77

PRODUCT DESIGN CONSIDERATIONSPRODUCT DESIGN CONSIDERATIONS

78

Strength & stiffness Lower than metal

Should not be used in high stress application

Impact resistance Plastics is good in absorbing impact

Service temperature Limited compared to metals or ceramics

Thermal expansion Greater than metals, dimensional change is much more than metals

Degradation Plastics are subject to degradation, some of them also degrade in oxygen &

ozone atmosphere

Resistant to conventional corrosion

Pertimbangan UmumPertimbangan Umum


40/424

79

Wall thicknessWall thickness Uniform wall thickness is desirable in an extruded crosssection

Variations result in nonuniform plastic flow & unevencooling

Hollow sectionsHollow sections Complicate die design and plastic flow

CornersCorners Sharp corners, inside & outside, should be avoided

(result in uneven flow during processing & stressconcentrations in the final product)

Extruded PlasticsExtruded Plastics

80

Kuantitas produksi ekonomisKuantitas produksi ekonomis

Tiap produk memerlukan cetakan khusus (tiap cetakan

mahal harganya)

Kuantitas produksi minimum :

Injection molding : 10.000 pcs.

Compression molding : 1000 pcs.

Transfer molding : 1000 10000 pcs.

Kompleksitas komponenKompleksitas komponen Pertimbangkan : merakit komponen sederhana menjadi

satu atau mendesain cetakan yang rumit

Molded Parts (1)Molded Parts (1)


41/424

81

Ketebalan dindingKetebalan dinding Hindari penampang tebal (menyebabkan bengkok krn penyusutan &

pengerasan lebih lama)

Gunakan reinforcing ribs utk mendapatkan kekakuan yang cukup

Radius dan filletRadius dan fillet Hindari sudut yg tajam (eksternal maupun internal) : aliran plastik

cair jadi lambat, cenderung membentuk cacat pada permukaan, &konsentrasi tegangan pada produk akhir

LubangLubang Memungkinkan dalam plastic molding, namun menyebabkan desain

cetakan dan pengambilan produk akhir jadi rumit


82

Toleransi umum pada komponen hasil cetakan

untuk beberapa jenis plastik



42/42

83

END OF PRESENTATIONEND OF PRESENTATIONCopyrights 2005 hanandokoCopyrights 2005 hanandoko

84

Kerjakan & submit ke mailist :

Review QuestionsReview Questions

Multiple Choice QuizMultiple Choice Quiz

ProblemsProblems

(Mikkel P. Groover, 2002, Fundamentals of

Modern Manufacturing, p.301 305)

TUGASTUGAS

05 proses pembentukan plastik

Documents