32365599 proses pengerjaan plastik

PROSES PEMBUATAN PLASTIK

(MAKALAH)

Diajukan untuk memenuhi tugas mata kuliah Pengetahuan Bahan

disusun oleh

3 DEB

Aditia Ramdhan 207342003

Dani Murdani 207342008

Sidik Prihatna 207342022

TEKNIK PERANCANGAN MEKANIK UMUM

POLITEKNIK MANUFAKTUR NEGERI BANDUNG

MEI 2010

i

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, dengan karunia dan rahmat-NYA

makalah yang berjudul “PROSES PENGERJAAN PLASTIK” akhirnya dapat penulis

selesaikan dengan baik. Tujuan penulisan makalah ini adalah untuk memenuhi tugas mata

kuliah pengetahuan bahan plastik.

Makalah ini berisikan mengenai proses pengerjaan plastik, baik pengerjaan pada

thermoplastik maupun thermosetting.

Dalam proses penulisan makalah ini, penulis cukup banyak mengalami hambatan dan

masalah, untuk itu penulis ucapkan terima kasih kepada:

1. Bapak Agus Suryana, selaku dosen Pengetahuan Bahan Plastik,

2. Rekan-rekan kelas 3 DEB atas segala bantuannya .

Penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun sehingga dapat

memperbaiki penulisan makalah yang akan datang. Namun tersirat setitik pengharapan,

semoga makalah ini dapat memberikan bekal keilmuan yang berguna khususnya bagi penulis,

umumnya bagi mereka yang sempat membacanya.

Bandung, Mei 2010

Penulis

ii

DAFTAR ISI

Halaman

KATA PENGANTAR ............................................................................................................... i

DAFTAR ISI ............................................................................................................................. ii

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Penulisan ........................................................................................... 1

1.2 Rumusan masalah ....................................................................................................... 1

1.3 Batasan masalah ........................................................................................................ 1

1.4 Tujuan penulisan ........................................................................................................ 2

1.5 Metode Pengumpulan Data ........................................................................................ 2

1.6 Sistematika Penulisan ................................................................................................. 2

BAB II PROSES PENGERJAAN PLASTIK

2.1 Plastik ............................................................................................................................... 3

2.1.1 Definisi .............................................................................................................. 3

2.1.2 Metoda Pengerjaan Plastik Secara Umum ........................................................ 3

2.2 Proses Pengerjaan Pada Thermoplastik ............................................................................ 4

2.2.1 Mesin Injeksi ..................................................................................................... 4

2.2.2 Blow Moulding .................................................................................................. 7

2.2.3 Ekstrusi .............................................................................................................. 9

2.2.4 Vacum Vorming ( Thermoforming ) .............................................................. 13

2.2.5 Pembuatan Lembaran Plastik ( Calendaring ) ................................................. 13

2.2.6 Rotational Casting ( Roto casting ).................................................................. 14

2.2.7 Foaming (Expanding) ...................................................................................... 17

2.2.8 Spinning ........................................................................................................... 18

2.2.9 Blown Film ..................................................................................................... 21

2.3 Proses Pengerjaan Pada Thermosetting .......................................................................... 23

2.3.1 Hand Lay Up ................................................................................................... 23

2.3.2 Reaction Injection Moulding (RIM) ................................................................ 24

2.3.3 Cetak Tekan (Compression Moulding) ........................................................... 25

iii

2.3.4 Cetak Transfer ( Transfer Moulding) .............................................................. 26

2.3.5 Spraying .......................................................................................................... 27

2.3.6 Casting ............................................................................................................. 28

BAB III KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan ................................................................................................................. 31

5.2 Saran ........................................................................................................................... 31

DAFTAR PUSTAKA .............................................................................................................. iv

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Di Indonesia pemakaian bahan plastik baik untuk keperluan industri, rumah tangga,

pengemasan, transportasi, komunikasi dan keperluan lainnya meningkat dengan cepat. Bahan

ini secara bertahap mulai menggantikan gelas, kayu dan logam di bidang industri bangunan

dan digunakan juga sebagai pelapis dan serat untuk tekstil.

Istilah plastik mencakup semua bahan yang mampu dibentuk. Dalam pengertian

modern yang lebih luas, plastik mencakup semua bahan sintetik organik yang berubah

menjadi plastis setelah dipanaskan dan mampu dibentuk di bawah pengaruh tekanan. Plastik

dapat juga didefinisikan sebagai senyawa kimia yang dibangun dan dibentuk sebagian besar

dari elemen karbon (C) dan hydrogen (H), dapat juga ditemui juga beberapa bahan organik

senyawa dari elemen oksigen dan nitrogen

Jenis-jenis plastik yang sudah ditemukan sekarang ini sangat beragam baik bentuk,

sifat, dan komposisi yang dikandungnya. Untuk memudahkan dalam proses pengembangan

teknologi, plastik dibagi ke dalam tiga jenis yaitu thermoplastic, thermosetting dan elastomer.

Agar dapat menuai hasil dari kegunaan barang bermaterial plastik yang memiliki beragam

jenis, sifat dan komposisi yang dikandungnya tersebut, maka setiap industri yang

memproduksi plastik harus mengetahui bagaimana pengerjaan yang tepat untuk menghasilkan

fungsi yang tepat sesuai dengan sifat yang dimiliki plastik tersebut.

1.2 Rumusan masalah

Berdasarkan uraian masalah di atas, penulis merumuskan beberapa permasalahan

sebagai berikut :

1. Bagaimana Proses Pengerjaan Pada Thermoplastik?

2. Bagaimana Proses Pengerjaan Pada Thermosetting?

1.3 Batasan masalah

Batasan masalah yang ditetapkan dalam pembuatan makalah ini adalah proses

pengerjaan plastik, untuk jenis termoplastik dan termoseting saja.

2

1.4 Tujuan Penulisan

Tujuan dari prnulisan makalah ini adalah:

1. Menginformasikan proses pengerjaan plastik pada thermoplastik dan thermosetting.

2. Memenuhi tugas mata kuliah Pengetahuan Bahan.

1.5 Metoda Pengumpulan Data

1. Studi Pustaka

Melakukan studi pustaka dengan mencari teori-teori dasar dan solusi-solusi yang

disarankan oleh para ahli yang dijadikan sebagai bahan perbandingan dalam

menyelesaikan masalah yang dihadapi penulis. Studi pustaka menghasilkan literatur-

literatur yang membantu dan mendukung makalah ini.

2. Observasi Media Elektronik

Metoda ini dilakukan dengan cara browsing internet, untuk mendapatkan

informasi yang umum.

1.6 Sistematika Penulisan

Untuk mempermudah pembaca dalam memahami karya tulis ini, maka penulis

membuat sistematika penulisan sebagai berikut :

BAB I Pendahuluan, berisikan secara singkat latar belakang dilakukannya kegiatan

penulisan karya tulis ini. Kemudian dilanjutkan dengan rumusan dan batasan masalah yang

dibahas oleh penulis. Selanjutnya penulis menjelaskan tujuan yang ingin dicapai dalam

penulisan ini serta metoda pengumpulan data yang dilakukan penulis. Dan pada bagian akhir

penulis memberikan sistematika penulisan untuk mempermudah pembaca dalam membaca

dan memahami karya tulis ini.

BAB II Proses Pengerjaan Plastik, berisikan teori-teori tentang proses pengerjaan

pada thermoplastik dan proses pengerjaan pada thermosetting.

BAB III Kesimpulan dan Saran, berisikan perumusan hasil pembahasan yang disusun

secara singkat dan padat. Dan kesimpulan yang dibuat harus relevan dan konsisten dengan

tema yang dibahas.

3

BAB II

PROSES PENGERJAAN PLASTIK

2.1 Plastik

2.1.1 Definisi

Plastik mencakup semua bahan yang mampu dibentuk, mencakup semua

bahan sintetik organic yang berubah menjadi plastis setelah dipanaskan, dan mampu

dibentuk dibawah pengaruh tekanan. Senyawa kimia organik yang di dibentuk

sebagian besar dari elemen karbon ( C ) dan Hidrogen ( H ) dan elemen-elemen lain

seperti oksigen dan Nitrogen. Sehingga plastik merupakan material organis yang

merupakan :

- Terbentuk dari molekul

- Diolah melalui proses kimia dan nature produk

- Melalui proses sintesa dan material-material lainnya.

Sifat plastik dipengaruhi oleh cara atom bersenyawa membentuk molekul dan

tergantung dari molekul-molekul yang menyusunnya serta cara molekul itu bersatu.

Molekul dalam plastik menyatu menjadi sebuah rangkaian panjang yang disebut

polimer.

Bahan plastik terdapat dari batu bara dan minyak bumi, melalui menara fraktioer

dihasilkan 4% plastik (PE, dan PVC). Dimana cara pembentukan makromolekul

melalui :

a. Polymerisasi yaitu menyatukan beberapa molekul yang serupa, diamana

membentuk molekul besar polymerisate contohnya PVC, PS, PMMA, PE.

b. Polykondensasi yaitu ikatan beberapa molekul membentuk makromolekul

yang besar melalui proses pemisahan salah satu atom untuk mengikat

molekul kecil, contohnya PA, PC

2.1.2 Metoda Pengerjaan Plastik Secara Umum

Secara umum metoda pengerjaan plastik terbagi menjadi tiga jenis, namun

yang akan di bahas nantinya hanya dua jenis, yaitu thermosetting dan thermoplastik.

a). Thermoplastik,

Thermoplastik yaitu bahan plastic yang bersifat lentur bila dipanaskan

atau dibentuk dengan panas, dapat didaur ulang, dapat diproses kembali

4

dengan pemanasan dan penekanan menjadi bentuk baru. Contoh dari plastic

thermoplastic adalah acetal, acrylic, cellulose acetate, nylon, polyethylene,

polystyrene, vinyl dan nylon. Thermoplastic elastomers atau TPE adalah

material thermoplastic yang bersifat fleksibel meskipun dalam kondisi dingin.

b). Thermosetting

Thermosetting berbeda dengan thermoplastic yakni tidak dapat

digunakan lagi jika telah dibentuk. Sifat lain yang dimiliki oleh thermosetting

adalah dapat menahan panas yang tinggi sehingga dapat digunakan sebagai

isolator panas. Contoh dari plastic jenis thermosetting adalah amino, epoxy,

phenolic, polyesters, butyl, latex, neoprene, nitrile, polyurethane dan silicon.

c). Elastomer

Elastomer bersifat fleksibel yang dapat ditarik sekitar dua kali panjang

awalnya pada temperature kamar dan dapat kembali pada panjang awal ketika

dilepaskan. Contoh dari plastic jenis elastomer adalah karet. Selain itu juga

dapat digunakan sebagai additive (penambah) untuk meningkatkan kekuatan

terhadap impact (benturan).

2.2 Proses Pengerjaan Pada thermoplastik

2.2.1 Mesin Injeksi

Pengerjaan dengan cara ini adalah untuk membuat produk dari plastik dalam

jumlah besar. Mesin cetak injeksi mirip dengan mesin pengecoran cetak (die casting).

Bahan termoplastik yang tadinya berbentuk butiran dicairkan lalu diinjeksikan dalam

rongga cetakan di mana bahan membeku. Bahan ini dapat diubah berulang kali dari

bahan padat menjadi cairan tanpa mengakibatkan terjadinya perubahan susunan kimia,

oleh karena itu bahan ini sangat sesuai untuk pemrosesan yang cepat.

Kapasitas mesin cetak injeksi tergantung pada besar gaya tekan pada cetakan dan

banyaknya bahan yang yang dapat diolah per siklus. Umumnya mesin cetak injeksi

mempunyai gaya tekan yang berkisar antara 0,4 hingga 22 MN, dan jumlah bahan yang

dapat dicetak bervariasi antara 1 gram sampai 9 kg.

Gambar di bawah merupakan skema yang menggambarkan operasi mesin cetak

injeksi. Bahan cetak diumpamakan di bawah pengaruh gaya gravitasi dari pengumpan

5

(hopper) melalui alat pengukur, langsung masuk ke dalam ruang pemanas, dimana

bahan mengalami plastisasi. Selanjutnya diinjeksikan ke dalam cetakan tertutup di

bawah tekanan yang cukup besar. Produk cetakan di bawah pengaruh tekanan yang

cukup besar. Produk cetak akan mengeras dalam rongga cetakan di bawah pengaruh

pendinginan air yang bersirkulasi melalui- saluran-saluran dalam cetakan. Suhu ruang

pemanas pada cetakan diatur antara 120-260°C, tergantung pada bahan dan besarnya

cetakan yang digunakan.

Pada beberapa jenis mesin cetak, proses injeksi untuk bahan termoplastik

menggunakan mesin ulir umpan-balik, menggantikan mesin penekan.dari pengumpan

bahan dialirkan ke skrupo yang berputar yang membawa bahan ke bagian depan dari

tabung ekstrusi. Panas dihasilkan oleh pemanas listrik yang mengelilingi silinder skrup

ditambah panas gesekan yang ditimbulkan skrup yang berputar. Skrup berputar terus

dan bahan yang terplastisir masuk ke dalam cetakan. Bahan tersebut akan berada di situ

sampai membeku. Suatu katup akan menghalangi bahan masuk kembali ke dalam

silinder ekstrusi.Keunggulan cetak injeksi termoplastik diantaranya :

a. Jauh lebih cepat dibandingkan cetak tekan

b. Cetakan berada pada suhu tetap biasanya 75 sampai 95°C

c. Siklus produksi berkisar antara dua sampai enam cetakan per menit

d. Harga cetakan lebih murah karena lebih sederhana

e. Berbagai bentuk produk, baik rumit maupun yang tipis dapat dihasilkan

f. Pemakaian bahan hemat karena spru dan saluran masuk dapat digunakan

kembali.

Gambar 2.1 Contoh mesin cetak injeksi untuk plastik

Press dingin

Pada pengerjaan ini biasanya resin + pengeras + katalisator sudah menjadi satu.

Bahan tersebut dicetak pada suatu cetakan press dan dibiarkan dalam temperatur ruan

Untuk pengerasan cepat dapat dibantu dengan temperatur sampai 60°C. Biasanya bahan

untuk proses pengerjaan ini berupa lembaran.

Gambar 2.2

Press panas

Pada prinsipnya prosesnya sama dengan proses press dingin.

digunakan disini adalah resin + pengeras + panas. Jadi bukan katalisator seperti pada press

dingin. Panas yang dibutuhkan adalah 90°

dari aluminium, baja, besi tuang.

Injeksi press.

Pengerjaan dengan injeksi press ini menggunakan mesin otomatis, dimana bahan

akan dicetak disimpan dalam suatu tempat penyimpanan diinjeksikan melalui gate (lubang

masukan) kedalam cetakan tertutup yang dipanaskan untuk dipress.

Gambar 2.3


Bahan tersebut dicetak pada suatu cetakan press dan dibiarkan dalam temperatur ruan


untuk proses pengerjaan ini berupa lembaran.

Gambar 2.2 Pengerjaan plastik dengan press dingin

Pada prinsipnya prosesnya sama dengan proses press dingin. Tetapi bahan yang


dingin. Panas yang dibutuhkan adalah 90° - 110°C , dan cetakan yang digunakan adalah

dari aluminium, baja, besi tuang.

engan injeksi press ini menggunakan mesin otomatis, dimana bahan


masukan) kedalam cetakan tertutup yang dipanaskan untuk dipress.

Gambar 2.3 Pengerjaan plastik dengan injeksi press

6


Bahan tersebut dicetak pada suatu cetakan press dan dibiarkan dalam temperatur ruangan.


Tetapi bahan yang


110°C , dan cetakan yang digunakan adalah

engan injeksi press ini menggunakan mesin otomatis, dimana bahan


Injeksi tuang

Pengerjaan dengan injeksi ini persis sama dengan pengerjaan injeksi untuk

Thermoplastik.Untuk pengerjaan ini dibutuhkan temperatur cetakannya antara 145

sampai 180°C. Tekanan injeksinya 50

Gambar 2.4

2.2.2 Blow Moulding

Untuk pengerjaan cetak tiup ini dibutuhkan mesin ekstrusi dan cetakan.

terutama dimanfaatkan untuk membuat wadah berdinding tipis dari bahan resin

termoplastik. Suatu silinder bahan plastik yang dise

mungkin dan dijepit pada ujung cetakan belah

ini.



sampai 180°C. Tekanan injeksinya 50 - 150 N/mm2.

Gambar 2.4 Pengerjaan plastik dengan injeksi tuang

Untuk pengerjaan cetak tiup ini dibutuhkan mesin ekstrusi dan cetakan.


termoplastik. Suatu silinder bahan plastik yang disebut parison diekstrusi secepat

mungkin dan dijepit pada ujung cetakan belah seperti terlihat pada gambar 2.5

Gambar 2.5 Mesin cetak tiup

7



Untuk pengerjaan cetak tiup ini dibutuhkan mesin ekstrusi dan cetakan. Cetak tiup


diekstrusi secepat

seperti terlihat pada gambar 2.5 di bawah

Pada waktu cetakan ditutup parison dipotong akibat tek

akibat tertekan ke permukaaan cetakan.

memadai agar permukaan poroduk mulus. Segera setelah produk cukup dingin, cetakan

dibuka dan produk dikeluarkan. Proses cetak tiup mirip dengan proses

dalam industri gelas. Pada gambar 2.

kontinu. Suatu pipa yang terbuat dari bahan termoplastik diekstrusi dalam cetakan yang

terbuka. Kedua ujung pipa plastik tersebut terjepit dan tertutup da

ke dalam pipa kosong tersebut melalui pipa kosong tersebut melalui pipa pusat dalam

kepala cetakan.Contoh produk cetak tiup diantaranya botol,pelampung, kemasan untuk

bahan kosmetik, botol detergen cair, botol air panas, dll. Bahan

dalam proses cetak tiup diantaranya polietilin, asetan selulosa, polipropilen dan asetan

selulosa.

Gambar 2.6 Proses kontinue untuk membuat kemasan plastik.

Pada waktu cetakan ditutup parison dipotong akibat tekanan udara yang memadai

akibat tertekan ke permukaaan cetakan. Cetakan harus mempunyai saluran udara yang


dibuka dan produk dikeluarkan. Proses cetak tiup mirip dengan proses

dalam industri gelas. Pada gambar 2.5 tampak sebuah mesin untuk membuat botol secara


terbuka. Kedua ujung pipa plastik tersebut terjepit dan tertutup dan udara tekan dialirkan



bahan kosmetik, botol detergen cair, botol air panas, dll. Bahan baku yang digunakan


Proses kontinue untuk membuat kemasan plastik.

8

anan udara yang memadai

Cetakan harus mempunyai saluran udara yang


pembuatan botol

tampak sebuah mesin untuk membuat botol secara


n udara tekan dialirkan



baku yang digunakan


Proses kontinue untuk membuat kemasan plastik.

9

2.2.3 Ekstrusi

Pada prinsipnya semua Thermoplastik dapat diekstrusi, tetapi disini berlaku

thermoplastik yang mempunyai viskositas tinggi.

Dibawah ini ada tabel thermoplastik yang dapat diekstrusi:

Bahan Temperatur

Pengerjaan (°C)

Contoh Pengerjaan

CA 160 ÷ 200 Profil, lembaran, pipa

PS 170 ÷ 210 Lembaran busa

SB 170 ÷ 220 Lembaran, profil

ABS 170 ÷ 220 Lembaran, pipa, profil

LDPE 130 ÷ 200 Pipa, lembaran, bungkus kawat

HDPE 140 ÷ 220 Pipa, lembaran, bungkus kawat, pipa

pengikat

PP 180 ÷ 260 Pipa, lembaran, pipa pengikat

PVC-keras 180 ÷ 200 Pipa, profil, lembaran

PVC-lunak 150 ÷190 Selang, profil, bungkus kabel, dan karet

PMMA 160 ÷ 190 Lembaran, profil, pipa

PC 300 ÷ 340 Lembaran, profil

PA 260 ÷ 300 Selang, bungkus kabel, pipa

POM 170 ÷ 200 Pipa, profil

Bentuk-bentuk yang biasanya diekstrusi adalah:

Gambar 2.7 Bentukan yang biasa diekstrusi

10

Prinsip Kerja mesin Ekstrusi

Gambar 2.8 Bagian-bagian mesin ekstrusi

Pertama-tama Thermoplastik baik berupa tepung atau granulat dilelehkan pada

Ekstruder (1), kemudian diinjeksikan melalui cetakan (2), setelah keluar dari cetakan

yang sesuai dengan profil yang diinginkan dinasukkan ke dalam alat kalibrasi (3).

Keluar dari alat kalibrasi masuk tangki air (4) untuk didinginkan, setelah dingin

dimasukkan ke ban penarik (5) kemudian dipotong-potong sesuai dengan ukuran yang

diminta pada alat potong (6) dan disusun pada alat penyusun (7).

Suatu proses yang dikenal dengan nama pelapisan ekstrusi digunakan secara

meluas untuk melapisi kertas, kain, dan lembaran logam. Bahan thermoplastik diekstrusi

melalui cetakan yang pipih (lihat gambar di bawah ini) pada lembaran kertas/kain atau

logam yang bergerak dibawahnya, lapisan yang diekstrusi yang masih lunak, melekat

pada lapisan bawahnya kemudian ditekan oleh rol karet pada rol logam.

Gambar 2.9 Prinsip kerja roll dalam ekstrusi

11

Sisi lapisan dipotong sebelum digulung. Meskipun setiap bahan thermoplastik dapat

diekstrusi untuk pelapis, bahan yang paling banyak digunakan adalah vinil, polietilen, dan

polipropilen. Proses lapis ekstrusi lainnya yang penting juga adlah penyalutan isolasi pada

kawat dan kabel.

Roll

Tidak hanya metal yang dapat diroll, Thermoplastik pun dapat dikerjakan dengan

cara ini. Secara prinsip semua Thermoplastik dapat dikerjakan dengan cara ini. Tetapi

pada kenyataannya Thermoplastik yang banyak dikerjakan dengan sistim roll ini adalalah

PVC keras,PVC lunak,PS,ABS,PE,PP.

Bentuk Roll

Biasanya Roll untuk pengerjaan lembaran ini terdiri dari 4 atau 5 roll utama.

Susunan dari roll ini ada bermacam – macam , yaitu susunan I, L, F, dan Z.

Gambar 2.10 Skema letak roll dalam pengerjaan plastik

Prinsip kerja mesin Roll.

Termoplasti dilelehkan pada ekstuder kemudian diekstrusi keluar. Plastic yang

diekstrusi ini dipindahkan pada ban berjalan dan di-roll awal. Dan roll ini dipndahkan

pada ban berjalan lagi, dibawa pada alat pengaduk, keluar dari alat ini dipindakan dengan

ban berjalan kemesin rollnya.

12

Di mesin ini Thermoplastic diroll sesuai dengan ukuran yang diinginkan dan

dilakukan pada roll penarik kemudian didinginkan pada roll pendingin dan kemudian

digulung.

Ekstrusi plastik lembaran tiup

Untuk pembuatan kantong plastik dimana bahan dasarnya adalah plastik lembaran

yang tepinya tanpa sambungan, atau seperti selang besar yang tipis. Biasanya bahan yang

diproses cara ini adalah PE, PP, PVC, dan PS.

Pembuatan lembaran ini menggunakan mesin ekstrusi tiup.

Gambar 2.11 Mesin ekstrusi tiup

Cara kerjanya :

Thermolastik pertama kali dilelehkan pada ekstruder (1) kemudian diinjeksikan

pada alat tiup (3). Kemudian didinginkan pada ring pendingin (4). Setelah didinginkan

Thermoplastik mengembung karena ada udara yang ditiupkan dan ditarik keatas

kemudian dilipat dengan roll (5) dan ditarik kebawah akhirnya digulung pada

penggulung.

Cara kerja mesin injeksi :

Cetakan plastik yang digunakannya ini terdiri dari dua bagian. Yaitu bagian tetap

dan bagian yang bergerak.

Cetakan bagian yang tetap akan dicekam pada meja mesin yang tetap, sedang

cetakan bagian yang bergerak akan dipasang pada meja mesin yang dapat bergerak maju

mundur, dalam hal ini akan membuka dan menutup kedua belah cetakan plastik tadi.

Penginjeksian berlangsung pada saat cetakan tertutup. Setelah penginjeksian akan

ada tekanan berikutnya yang disebut “back pressure” supaya tidak ada tekanan balik dari

cetakan dan untuk memadatkan struktur plastik. Setelah proses ini berlangsung beberapa

detik, maka ada proses pendinginan. Proses pendinginan inipun berlangsung beberapa

13

detik dan kemudian cetakan membuka, setelah membuka produk yang ada dalam cetakan

akan didorong jatuh. Kemudian cetakan akan kembali menutup untuk penginjeksian

selanjutnya. Satu putaran proses tersebut disebut siklus injeksi.

2.2.4 Vacum Forming (Thermo forming)

Proses pemberian bentuk vakum (vaccum snappack forming) seperti pada gambar x

di bawah ini. Setelah lembaran plastik dipanaskan dijepit, ruang cetakan divakumkan,

akibatnya lembaran tersebut tertarik kebawah, lihat garis putus. Cetakan atas kemudian

ditekankan pada lembaran yang akan dibentuk. Vakum ditiadakan dengan perlahan-lahan

yang menyebabkan lembaran tersebut kembali kecetakan atas. Pada gambar c dipaparkan

cara pemberian bentuk pada lembaran dengan menggunakan tekanan udara. Di sini

lembaran yang telah dipanaskan ditiupkan pada permukaan cetakan. Proses ini digunakan

untuk membuat produk yang rumit yang tidak memerlukan ketelitian yang ketat. Cacat

permukaan yang tidak terlalu mencolok masih diperbolehkan. Dengan menggunakan

pelumas sintetis khusus dalam cetakan, kecenderungan untuk terjadi cacat permukaaan

dapat ditekan.Pada pembentukan selubung (drape forming), lembaran plastik dijepit

kemudian direntangkan di atas permukaaan cetakan, atau cetakan ditekankan ke dalam

lembaran tadi. Contoh produk dari proses thermoforming ini, diantaranya: tempat

penyimpanan telur, bungkus tablet, tempat jelly, pintu bagian dalam interior mobil,dll.

Gambar 2.12 Pemberian bentuk vakum

2.2.5 Pembentukan lembaran plastik (Calendaring)

Penggilingan (Calendaring) adalah proses pembuatan lembaran yang tipis dengan

cara mendesak bahan termoplastik di antara rol seperti pada gambar 2.13. Bahan yang

terdiri dari resin, plastisor, pengisi dan zat pewarna diaduk dan dipanaskan sebelum

diumpankan ke dalam penggilingan. Tebal lembaran yang dihasilkan tergantung pada sela

antara kedua rol yang mendesak plastik tersebut dan pada kecepatan rol penyeles

yang merentang plastik tersebut. Sebelum lembaran digulung, plastik melalui rol yang

didinginkan dengan air.Film dan lembaran vinil, polietilindan asetat selulosa dan ubin

vinil dibuat dengan cara karet vulkanisir mentah untuk memvulkanisir ban. Conto

produk dari proses pengerjaan ini, diantaranya: plastik film mobil, taplak meja, karpet

(alas) plastik,dll.

Gambar 2.13

2.2.6 Rotational Casting (Roto Casting)

Pada cetak rotasi suatu cetakan yang berdind

sumbu secara serempak. Sumbu pertama dan kedua tegaki lurus sesamanya. Setelah diisi

bahan plastik, sambil berputar cetakan dipanaskan, hal ini menyebabkan partikel meleleh

pada bagian dalam cetakan membentuk lapisdan

satu. Cetakan kemudian di buka sehingga dapat dikeluarkan dan cetakan siap diisi

kembali. Proses ini terutama digunakan untuk membuat produk berongga dari bahan

termoplastik.


antara kedua rol yang mendesak plastik tersebut dan pada kecepatan rol penyeles



vinil dibuat dengan cara karet vulkanisir mentah untuk memvulkanisir ban. Conto


2.13 Pembuatan lembaran dengan proses penggilingan

Rotational Casting (Roto Casting)

Pada cetak rotasi suatu cetakan yang berdinding tipis berputar melalui dua



pada bagian dalam cetakan membentuk lapisdan-lapisan hingga akhirnya bahan menjadi



14


antara kedua rol yang mendesak plastik tersebut dan pada kecepatan rol penyelesaian



vinil dibuat dengan cara karet vulkanisir mentah untuk memvulkanisir ban. Contoh


Pembuatan lembaran dengan proses penggilingan

ing tipis berputar melalui dua



apisan hingga akhirnya bahan menjadi



Gambar 2.14 Skema alat untuk proses ceta

Metode serbuk rotasi berbeda dengan proses cetak lainnya, pada proses cetak

lainnya diperlukan panas dan tekanan untuk plastisitasi resin sedang dalam proses serbuk

rotasi hanya memerlukan pemanasan cetakan.

Cetakan aluminium cor yang tipis dapat digunakan dalam cetakan rotasi, begitu

pula tembaga yang dibentuk secara elektro atau lembaran logam. Bagian

harus rapat sambungannya sehingga cairan tidak dapat memasuki cetakan dan

menyebabakan pelengkengungan. Kedua sumbu cetakan biasanya dijalankan oleh motor

yang berbeda; biasanya dengan perbandingan 3:1 antara sumbu utama dan sumbu

tambahan. Kecepatan putar sumbu utama biasanya kurang dari 18 ppm sedang suhu

cetakan berkisar antara 260 sampai 370º

Prinsip cetakan rotasi dapat dilihat dalam gambar 2.1

terlihat cetakan tunggal, sedang pada lainnya mpat cetakan dirakit pada satu lengan.

Lengan dipasang sedemikian sehingga dapat dimasukkan ke dalam ruang pendingin, lihat

gambar 2.15.

Skema alat untuk proses cetakan rotasi dengan dua sistem pemasangan cetakan.



rotasi hanya memerlukan pemanasan cetakan.


pula tembaga yang dibentuk secara elektro atau lembaran logam. Bagian


gkengungan. Kedua sumbu cetakan biasanya dijalankan oleh motor



cetakan berkisar antara 260 sampai 370ºC.

Prinsip cetakan rotasi dapat dilihat dalam gambar 2.14. pada gambar sebelah kiri



15

kan rotasi dengan dua sistem pemasangan cetakan.




pula tembaga yang dibentuk secara elektro atau lembaran logam. Bagian-bagian cetakan


gkengungan. Kedua sumbu cetakan biasanya dijalankan oleh motor



. pada gambar sebelah kiri



16

Gambar 2.15 Skema sistem cetak dengan lengan-putar

sumbu dan cetakan dapat berputar 90ºC, dari dapur pemanas dan ruang pendingin.

Penambahan ruang pendingin kedua dan gerak putar (garis terputus-putus) mengurangi

waktu siklus cetak. Beberapa desain lainnya mempunyai motor dan sumbu putar pada trak

sehingga dapat digerakkan ke luar masuk dapur, ruang pendingin dan tempat pengeluaran.

Keunggulan dari cetak rotasi diantaranya :

a. Biaya investasi yang rendah.

b. Fleksibilitas yang memungkinkan dibuatnya berbagai jenis produk pada mesin yang

sama.

c. Biaya peralatan yang murah.

d. Benda cetak yang tertutup seluruhnya maupun yang terbuka ujung-ujungnya.

e. Detil yang tajam.

f. Penyelesaian permukaaan yang halus dan biaya produksi yang rendah

Produk dengan menggunakan cetak rotasi dari serbuk dapat mencapai ukuran

yang cukup besar. Sebagai contoh: kursi anak-anak, drum untuk menyimpan bahan

makanan berkapasitas 0,2 m³, kotak gramafon, pelindung mesin, tempat sampah dan

17

tangki bahan bakar. Perangkat mesin yang sama dapat digunakan untuk mencetak serbuk

termoplastik atau plastisol.

2.2.7 Foaming (Expanding)

Plastik dapat dibusakan/dileburkan (Foaming) dalam beberapa cara. Plastik yang

telah dibusakan merupakan selular atau pelemuran plastik, memiliki banyak kegunaan

yang sangat penting.

Langkah-langkah pembuatan plastik dengan foaming pertama-tama adalah udara

dikocok dan dimasukan ke dalam dispersi plastik, yang kemudian akan mengeras karena

panas atau keadaan katalik dari keduanya. Kemudian cairan dengan titik didih rendah

dimasukan juga dan bercampur akibat panas. Gas karbon dioksida akan dihasilkan dalam

plastik akibat reaksi kimia. Kemudian gas nitrogen, dilarutkan juga dalam plastik di

bawah tekanan dan akan meluas dengan pengurangan tekanan ketika peleburan terjadi.

Maka terbentuklah manik-manik berongga kecil yang tertanam dalam matriks resin.

Gambar 2.16 Skema daur ulang dengan proses foaming

18

Gambar 2.17 Contoh mesin foaming

Produk yang dihasilkan dari proses foaming adalah styrofoam, plastik polistiren.

Gambar 2.18 Produk hasil foaming

2.2.8 Spinning

Spinning, sebagaimana proses yang digunakan untuk fiber alami, dengan cara

menggulung fiber-fiber pendek menjadi panjang secara berkelanjutan. Dalam industri

fiber modern, cara ini digunakan untuk semua proses produk yang berkelanjutan. Suatu

fiber dapat didefinisikan sebagai sebuah unit yang memiliki panjang sekurang-kurangnya

100 kali diameternya. Satu individu dari panjang yang berkelanjutan disebut filamen.

Gulungan bersama-sama beberapa filamen menjadi satu disebut benang filamen.

Proses pabrikasi utama pembuatan fiber adalah spinning. Dalam beberapa kasus

polimer akan meleleh atau larut dalam larutan pelarut dan dihasilkan bentuk filamen.

Gambar

Gambar

Gambar 2.19 Skema 3 jenis pengerjaan Spinning

Gambar 2.20 Proses pengerjaan dengan Spinning

19

Gambar

Gambar 2.22 Skema produksi fiber polyacrylonitrile dengan

Gambar 2.21 Penggulungan fiber dalam Spinning

Skema produksi fiber polyacrylonitrile dengan Spinnging

20

Spinnging

21

Gambar 2.23 Mesin pengerjaan Spinning

Contoh Produk yang dihasilkan dari proses Spinning adalah jaring, benang

layangan, jala ikan.

Gambar 2.24 Contoh produk hasil pengerjaan Spinning

2.2.9 Blown Film

Blown film extrusion adalah proses pembuatan lembaran plastic untuk kebutuhan

pengepakan di industry. Mesin ini memproses plastic dengan cara menarik plastic melalui

circular die, dan metode ini adalah metode umum dalam pembuatan plastic yang dapat

digunakan untuk menghasilkan bermacam macam jenis pengepakan dan laminasi. Plastik

cair ditarik melalui sebuah die di dalam mesin untuk dibentuk manjadi sebuah pipa yang

tipis. Pipa tipis ini akan ditiup oleh udara sehingga pipa ini seperti balon, lembaran panas

dari plastic kemudian didingainkan dengan menggunkan udara dingin dan kemudian

diratakan. Jenis resin yang digunakan adalah HDPE, LLDPE, LDPE, dll.

22

Gambar 2.25 Diagram pengerjaan plastik dengan blown mold

Gambar 2.26 Skema sederhana blown mold

23

Gambar 2.27 Contoh mesin blown mold

Gambar 2.28 Contoh produk hasil blown mold

2.3 Proses Pengerjaan Pada Thermosetting

2.3.1 Hand Lay Up

Proses ini adalah proses pengerjaan yang termurah, dimana disini kita hanya

membutuhkan model sebagai cetakan dan beberapa peralatan lainnya seperti kwas, Roll

busa, Roll grip terbuat dari PTFE, PE, atau Alumunium.

24

Gambar 2.29 Pengerjaan plastik dengan hand lay up

Cara mengerjakannya:

1. Siapkan cetakan. Cetakan biasanya terbuat dari kayu, gips, atau metal.

2. Lapisi cetakan dengan bahan pemisah. Bahan pemisah ini nanti akan menjaga

jangan sampai resin melekat pada cetakan.

3. Lapisi cetakan dengan resin dengan menggunakan kwas.

4. Setelah resin, lapiskan potongan serat gelas dalam bentuk lembaran, ditekan juga

dengan menggunakan roll.

Untuk mendapatkan ketebalan yang diinginkan tinggal mengulang urutan seperti

diatas, hanya tidak perlu lagi melapiskan bahan pemisah. Pengerasannya pada temperatur

kamar atau dalam ruangan khusus yang dipanaskan pada 40-60ºC.

Adapun ciri-ciri dari proses pengerjaan ini, diantaranya: untuk produk dengan jumlah

yang sedikit, bagian luar produk halus, dan bagian dalam produk tidak presisi. Sebagai

contoh: papan luncur/perosotan, bak mandi, kursi pada bus,dll.

2.3.2 Reaction Injection Moulding (RIM)

Untuk pengerjaan dengan proses injeksi ini dibutuhkan cetakan tertutup.

Kemudian dengan vakum atau dengan tekanan campuran resin diinjeksikan kedalam

cetakan.

Pengerasan bisa dengan suhu kamar atau langsung bila cetakannya dari metal

dipanaskan pada cetakannya.

25

Gambar 2.30 Pengerjaan plastik dengan RIM

2.3.3 Cetak Tekan (Compression Moulding)

Prinsip cetak tekan dapat dilihat pada gambar,sejumlah bahan dimasukan dakam

cetakan logam yang telah dipanaskan terlebih dahulu.Ketika cetakan ditutup, bahan yang

telah lunak tertekan shg mengalir mengisi rongga cetakan.Bahan yang digunakan dapat

berupa serbuk atau tablet pembentuk.Tekanan yang lazim digunakan berkisar antara 0,7

sampai 55 Mpa,tergantung pada bahan yang digunakan dan bentuk produk.Suihunmya

berkisar antara 120 hingga 205°C. Panas sangat penting bagi termoseting, karena pertama-

tama diperlukan untuk plastisasi, kemudian untuk polimerisasi atau pengerasan. Serbuk

uintuk dipanaskan secara merata suatu hal yang cukup sulit karena daya hantar panas

bahan tidak baik. Suatu siklus pemanasan dan pendinginan cetakan yang cepat akan

menimbulkan kesulitan. Produk mungkin cacat sewaktu dikeluarkan bila pendinginan

cetakan tidak sempurna.Ada berbagai macam jenis mesin press hidrolik mulai dari yang

dikendalikan oleh tangan sampai dengan yang otomatis. Fungsi dari pres ialah

memberikan tekanan dan panas yang ckp sekaligus sehingga terjadi plastisasi yang

sempurna dari bahan. Panas yang diperlukan dapat dialirjkan melalui pelat pemanas, atau

langsung dari ua, cairan yang dipanaskan, listrik, atau arus berfrekuensi tinggi.

Gambar 2.31

2.3.4 Cetak Transfer (Transfer Moulding)

Pada cetak transfer, serbuk termoseting atau benda prabentuk diletakan pada

tempat tersendiri atau dalam ruang tekanan di atas ronnga cetakan.Pada proses ini bahan

mengalami plastisasi akibat panas dan tekanan dan di injeksikan ke dalam rongga cetakan,

sebagai cairan panas, disini bahan tersebut kemudian mengalami pengerasan.

Gambar 2.31 Proses dengan reaction injection molding

.4 Cetak Transfer (Transfer Moulding)



at panas dan tekanan dan di injeksikan ke dalam rongga cetakan,


Gambar 2.32 Proses cetak transfer

26



at panas dan tekanan dan di injeksikan ke dalam rongga cetakan,


Gambar 2.33

2.3.5 Spraying

Pengerjaan plastik dengan cara

dikendalikan oleh seorang operator atau control computer, dan hal ini merupakan hal yang

cukup popular yang digunakan sejak pertengahan abad 21. Hal ini dimungkinkan dengan

secara hati-hati meregulasikan deposit material dan akan sangat efektif dalam

pembentukan plastik di industry.

Pembuatan produk dengan cara

pendukung untuk struktur solid dan aplikasi lainnya. Alat penyemprot itu sendiri

dilengkapi dengan mekanisme yang dapat memotong serat fiber menjadi helaian

yang kemudian didistribusikan sepanjang permukaan cetakan. Kemajuan teknologi

dengan cara spraying telah terbukti lebih efisien dan merupakan sistem

yang lebih bersih, dengan mengurangi emisi stirena, kapasitas penyemprotan yang lebih

besar dan keseragaman lebih baik diantara polam penyemprotan. Alat penyemprot

dihasilkan dengan konfigurasi yang bermacam

kemampuan yang berbeda-

2.33 Siklus pengerjaan plastik dengan transfer mold

gerjaan plastik dengan cara spraying menggunakan suatu alat penyemprot yang



hati meregulasikan deposit material dan akan sangat efektif dalam

pembentukan plastik di industry.

Pembuatan produk dengan cara spraying sering digunakan sebagai komponen

pendukung untuk struktur solid dan aplikasi lainnya. Alat penyemprot itu sendiri

dengan mekanisme yang dapat memotong serat fiber menjadi helaian


telah terbukti lebih efisien dan merupakan sistem



dihasilkan dengan konfigurasi yang bermacam-macam, masing-

-beda.

27

Siklus pengerjaan plastik dengan transfer mold

menggunakan suatu alat penyemprot yang



hati meregulasikan deposit material dan akan sangat efektif dalam

sering digunakan sebagai komponen

pendukung untuk struktur solid dan aplikasi lainnya. Alat penyemprot itu sendiri biasanya

dengan mekanisme yang dapat memotong serat fiber menjadi helaian-helaian,


telah terbukti lebih efisien dan merupakan sistem penyemprotan



-masing dengan

28

Gambar 2.34 Pengerjaan plastik dengan cara spraying

Produk yang dihasilkan dari proses pengerjaan ini adalah kolam renang, rak piring,

bagian belakang wajan.

Gambar 2.35 Contoh produk hasil pengerjaan spraying

2.3.6 Casting (Pengecoran)

Bahan termoset yang dicor antara lain adalah phenol, polyester, epoksi dan resin

alyl. Yang terakhir ini sangat cocok untuk lensa optik dan penggunaan lainnya yang

memerlukan plastik yang sangat jernih. Resin ini mudah dicor karena memiliki sifat

fluiditas yang baik. Akrilik digunakan untuk mengecor benda yang tembus cahaya dan

lembaran

Plastik di cor apabila jumlah tidak seberapa. Sering kali dibuat cetakan terbuka

dari timah hitam dengan menceluokan mandril baja dengan bentuk tertentu dalam timah

hitam cair yang kemudian dilepaskan setelah membeku.

Dapat digunakan inti timah hitam, adukan semen atau karet bila diperlukan.

Cetakan yang kosong dibuat dengan cara pengecoran ‘slush-casting’ :yaitu bahan baku

dituang dalam cetakan, lalu kelebihannya dikeluarkan kembali.

Benda padat dapat dibuat dengan menggunakan cetakan dari adukan semen,gelas,

kayu, logam, atau karet sintetis.

29

Cetakan, baik untuk proses kompresi atau proses injeksi dibuat dari baja yang

telah mengalami perlakuan panas. Pembuatan cetakan memerlukan pemesinan dan presisi

yang sama dengan cetakan untuk pengecoran tekan pada logam terdapat perbedaaan

dalam konstruksi karena ciri khas bahan yang diproses, diantaranya :

a. Diperlukan tirus dan sudut-sudut untuk memudahkan pengeluaran benda dari

cetakan.

b. Pen ejector hendaknya ditempatkan di titik-titik dimana jejak pen tersebut tidak

menggangu.

Plastik menglami penyusutan antara 0,003 hingga 0,009 per milimeter (0,3-0,9%),

itupun tergantung pada jenis bahan dan cara pemrosesan.

Ada dua jenis cetakan tekan, yaitu :

a. Cetakan Tangan

Cetakan ini diisi dan dibongkar di atas bangku. Pada pres terdapat sarana

pemanasan dan pendinginan.

b. Cetakan Semi Otomatis

Cetakan ini terpasang kokoh pada mesin pres dan dipanaskan atau didinginkan

oleh pelat. Pada waktu cetakan membuka, benda dikeluarkan secara otomatik

dari cetakan jenis tunggal ataupun ganda.

Cetakan injeksi terdiri dari dua bagian, satu bagian yang terpasang dan bagian

lainnya yang dapat digerakan. Permukaaan kedua bagian ini diselesaikan dengan teliti dan

saling menutupi dengan tepat. Ruang cetak harus sentral terhadap saluran turun pada

cetakan tetap sehingga bahan dari tekanan diteruskan secara merat. Pen pemandu

dilekatkan pada belahan cetakan. Namun, sebaliknya diusahakan agar bagian luar dari

benda cetak terdapat di belahan cetakan tetap.

Pada proses pendinginan bahan cenderung menyusut dan terlepas dari dinding

cetakan, produk kemudian dapat dikeluarkan bila cetakan dibuka.

Produk yang masih melekat pada inti belahan cetakan yang dapat bergerak,

dikeluarkan dikeluarkan dengan menggerakan mekanisme ejector.

Pada cetakan injeksi terdapat saluran pendingin pada kedua belahan cetakan agar

dapat dijaga suhu benda cetak yang uniform yang umumnya terbuat dari bahan

termoplastik. Bahan didesak masuk ke dalam cetakan di bawah tekanan 30 sampai

275Mpa dan memasuki ruang cetak pada suhu sekitar 50°C. Benda dikeluarkan oleh pen

ejector atau pelat setelah cetakan terbuka.Inti yang diperlukan diletakan pada belahan

cetakan yang bergerak.

Karena penyusutan, ada kecenderungan dari produk untuk melekat pada inti,

sehingga memudahkan pengeluarannya dari belahan cetakan tetap ketika cetakan dibuka.

Saluran udara yang memungkinkan keluarnya udara yang terperangkap sangat kecil dan

dibuat sedemikian sehingga memudahkan kelua

Gambar 2.36 Skema perubahan sistem plastisol dari dispersi liquid ke solid

ena penyusutan, ada kecenderungan dari produk untuk melekat pada inti,



sehingga memudahkan keluarnya udara dengan cepat.

Skema perubahan sistem plastisol dari dispersi liquid ke solid

30

ena penyusutan, ada kecenderungan dari produk untuk melekat pada inti,



Skema perubahan sistem plastisol dari dispersi liquid ke solid

31

BAB III

KESIMPULAN DAN SARAN

3.1 Kesimpulan

Tidak dapat disangkal lagi bahwa dalam kehidupan sehari-hari manusia modern

sekarang ini pasti selalu ditemani oleh kehadiran barang dengan material plastik, baik pergi ke

kantor, ke sekolah, pariwisata, atau sedang diam di rumah pun barang bermaterial plastik

selalu menemani segala bentuk kegiatan manusia, karena plastik merupakan barang yang

sangat penting dan berguna baik dalam proses belajar mengajar, komunikasi, transportasi dan

lain-lainnya.

Jenis-jenis material plastik yang bermacam-macam, baik itu bentuk, komposisi yang

dimilikinya, dan berjuta-juta kegunaannya untuk manusia, menyebabkan terlahirnya

bermacam-macam cara dalam pembuatannya / pengerjaannya. Setiap pengerjaannya ini

dilakukan dengan cara yang berbeda-beda pula, dilihat dari sifat dan komposisi plastik dan

juga kegunaan yang dapat dihasilkan dari plastik yang bermcam-macam tersebut.

3.2 Saran

Dengan banyaknya kegunaan yang dihasilkan oleh barang bermaterial plastik untuk

kepentingan manusia, dan banyaknya pula populasi manusia yang hamper semuanya

menggunakan plastik, seharusnya dibangun industri-industri yang memproduksi barang

berbahan plastik, yang akan membawa keuntungan yang juga akan melimpah ruah, namun

dengan ilmu pengetahuan dan teknologi yang cukup untuk pengerjaannya.

iv

DAFTAR PUSTAKA

Indrawibawa, Nyoman. 2009. Pengetahuan Bahan Plastik. Bandung : Polman

TecRep Engineering. 2003. Thermoplastic blow mold.

http://www.tecrep.com/ thermoplastic_blowmold.asp (27Mei 2010)

TecRep Engineering. 2003. Thermoplastic Gas Inject.

http://www.tecrep.com/ thermoplastic_gasinject.asp (27Mei 2010)

TecRep Engineering. 2003. Thermoplastic profile.

http://www.tecrep.com/ thermoplastic_profile.asp (27Mei 2010)

TecRep Engineering. 2003. Thermoplastic rotate.

http://www.tecrep.com/ thermoplastic_rotate.asp (27Mei 2010)

TecRep Engineering. 2003. Thermoplastic shortinject.

http://www.tecrep.com/ thermoplastic_shortruninject.asp (27Mei 2010)

TecRep Engineering. 2003. Thermoset Resin Transfer Molding.

http://www.tecrep.com/thermoset_resin.asp (27Mei 2010)

The All India Plastics Manufacturers. 2010. Plastic Process.

http://www.aipma.net/info/plasticprocess.htm (27 Mei 2010)

Thomas Net. 2010.Spray-Up Plastic Molding.

http://www.thomasnet.com/articles/custom-manufacturing-fabricating/spray-

plastic-molding (27 Mei 2010)

32365599 proses pengerjaan plastik

Documents