cetak plastik vakum

LAPORAN PENGUJIAN

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 TOPIK :

Mencetak Plastik Dengan Mesin Cetak Vakum.

I.2TUJUAN INTRUKSIONAL UMUM

Mahasiswa dapat mencetak bahan termoplastik yang berupa lembaran dengan menggunakan mesin cetak vakum .

TUJUAN INTRUKSIONAL KHUSUSSetelah melakukan pengujian cetak plastik tersebut, diharapkan :

a Mahasiswa dapat menentukan parameter operasi yag tepat dan produktif dalam mencetak produk kemasan dari bahan PP (Polipropilen) yang berupa lembaran.b Mahasiswa dapat menganalisis cacat / kegagalan produk dan cara untuk mengatasinya.

I.3 DASAR TEORIPlastik dapat digolongkan menjadi thermoplastik dan thermosetting. Thermoplastik adalah jenis plastik yang dapat di daur ulang, yaitu jika dipanaskan kembali memiliki sifat plastis sehingga dapat dicetak lagi. Sebaliknya, thermosetting jika dipanaskan lagi akan langsung mengeras menjadi karbon / arang sehingga tidak dapat didaur ulang.

Data Teknis Beberapa Jenis Thermoplastik :

Simbol

BahanMassa Jenis

( gr/cm3 )Pana Spesifik Rata2 ( kJ/kg oK)Suhu Proses

( oC )Suhu

Cetakan

( oC )Penyusutan

( % )

PS1,051,3180 280100,3 0,6

HIPS1,031,21170 2805 750,5 0,6

ABS1,061,4210 27550 900,4 0,7

LDPE0,9542,0 2,1160 26050 701,5 5,0

HDPE0,922,3 2,5260 30050 701,5 3,0

PP0,9150,84 2,5250 27050 800,5 2,2

PC1,21,3280 32080 1000,8

Keuntungan plastik antara lain:

1. Massa jenisnya kecil berkisar antara 0,9 gr/cm s/d 2 gr/cm.

2. Sifat tahan terhadap bahan kimia baik (asam, basa, garam).

3. Sifat isolasi terhadap arus listrik sangat baik.

4. Sifat isolasi terhadap panas baik.5. sifatnya mudah dikerjakan, misal dirol, dipres, dan dituang.

6. Dalam hal hal tertentu dapat diberi warna selama pengerjaan.

7. permukaannya padat dan halus.

8. Pembuatannya relatif murah.

Kerugian plastik antara lain:1. Kekuatan mekanisnya kecil.

2. Sifat tahan panasnya kurang (Kecuali beberapa jenis).

3. Sifat muai panasnya besar.

4. Kekerasannya kurang dan tidak tahan terhadap goresan.

5. Getas pada suhu yang sangat rendah.

6. Tak jarang mudah terbakar.

Pada praktek kali ini kami hanya menggunakan plastik jenis PP. Berikut ini adalah pengertian lebih jelas mengenai plastik jenis ini.Polipopilen (PP)

Polipropilen sangat mirip dengan HDPE kerena keduanya diproduksi dari polimerisasi Ziegle Natta. Polipropilen memiliki titik lebur 45C lebih tinggi dari pada HDPE, hal sama untuk suhu pelunakannya. Pengaruh berat molekulnya terhadap sifat sifat mekaniknya bertolak belakang dengan polietilen dan polimer polimer yang dapat dikristalkan lainnya. Peningkatan berat molekul mendorong berkurangnya kristalinitasnya karena barrier kinetiknya yang tinggi terhadap kristalinitasnya. Polipropilen memiliki densitas 5% lebih rendah dari polietilen dan tidak rusak akibat pengaruh lingkungan. Polipropilen lebih tahan terhadap oksidasi dan degradasi akibat sinar ultra violet dari pada HDPE, tetapi juga lebih mampu menyesuaikan terhadap bahan tambah. Selanjutnya, polipropilen sedikit lebih tangguh dan lebih kaku dari pada HDPE. Di samping untuk aplikasi cetak injeksi dan cetak tiup, polipropilen menjadi penting dalam pasar polimer.Bentuk bahan polipropilen: Butiran.

Sifat sifat polipropilen antara lain sebagai berikut:1. Permukaannya cukup keras, dan tahan terhadap goresan.

2. Stabilitas ukurannya bagus.

3. Sifat lenturnya menonjol, cocok untuk desain snap.

4. Bagus untuk alat alat listrik, bahkan pada panas yang tinggi.5. Liat pada suhu 52C sampai 12C, tetapi menjadi rapuh dibawah 18C.6. Daya tahan yang sangat baik terhadap air dan uap/gas.7. Daya tahan kimianya baik.8. Tahan di atas suhu sterilisasi 128C.9. Mudah diberi warna pada produk produk tembus cahaya dan tidak tembus cahaya.Aplikasi polipropilen:

Untuk produk-produk kemasan, kantong belanja, bahan anyaman, alat alat rumah tangga, alat alat bangunan dan konstruksi, alat alat listrik, elektronika dan telekomunikasi, alat transportasi, alat sekolah dan perkantoran, sandang dan dekorasi, mainan anak anak, dsb.Parameter pencetakan

Untuk mencetak plastik, diperlukan parameter operasi sebagai berikut:

1. Suhu Pemanasan

2. Lama Pemanasan

3. Waktu pengisapan4. Teknik pengerjaan

Suhu pemanasan dan lama pemanasan merupakan parameter pelunakan (plastisizing), sedangkan parameter sisanya sebagai parameter pembentukan. Di dunia industri, penentuan parameter diatas diriset oleh ahlinya sebelum diserahkan kepada para operator untuk dicetak secara massal. Data riset ini diarsipkan agar dapat dipakai untuk pencetakan pada lain pencetakan, walaupun untuk itu tetap diperlukan percobaan seperlunya.

Gangguan gangguan dalam pencetakanDalam proses pencetakan perlu dikenali adanya jenis-jenis gangguan maka dari itu perlu diketahui juga bagaimana cara untuk mengatasi gangguan tersebut (Troubleshooting).

Berikut ini adalah petunjuk spesifik untuk troubleshooting tersebut:1. Color Streaking (Bercak Warna)Perbaikan yang disarankan antara lain:

Menurunkan temperatur stock

Menyesuaikan feed

Mengeringkan terlebih dahulu material

Menurunkan injection pressure (tekanan injeksi)

Menurunkan injection speed (kecepatan injeksi)

Menaikkan temperatur mold

Cek material dari kontaminasi

Cek pemanas nozzle Menggunakan opening/lubang nozzle yang lebih besar

Menaikkan ukuran sprue, runner atau gate

Mengubah lokasi gate

2. Short Shot (Kurang Bahan)

Perbaikan yang disarankan antara lain:

Menyesuaikan feed Menaikkan injection speed (kecepatan injeksi)


Menaikkan injection pressure (tekanan injeksi)

Menaikkan temperatur stock

Menaikkan injection hold time (waktu hold injeksi) Menaikkan cycle time (waktu siklus)


Menggunakan opening/lubang nozzle yang lebih besar

Mengurangi land area gate


3. Sink Mark (dekok)


Menyesuaikan feed

Menyesuaikan injection pressure (tekanan injeksi)


Menurunkan temperatur mold

Menaikkan injection hold time (waktu hold injeksi)

Menaikkan cycle time (waktu siklus)



Mengubah saluran lokasi air

4. Flashing (Kelebihan Bahan)Perbaikan yang disarankan antara lain:



Menurunkan injection hold time (waktu hold injeksi)


Menaikkan clamp pressure (tekanan clamp)

Set ulang parting line pada mold

5. Weak Weld (Pertemuan Bahan/Weld yang tipis)

Perbaikan yan disarankan antara lain:


Menaikkan injection speed (kecepatan injeksi)








5. Brittleness (Rapuh)










6. Permukaan yang jelek

Perbaikan yang disarankan antara lain: Mengeringkan terlebih dahulu material









Memoles permukaan mold Memoles sprue, runner atau gate




Menambah lebih banyak ventilasi gas

Menambah kedalaman atau diameter cold slug Mengubah lokasi gate Mengubah lokasi saluran air

8. Blush Pada Gate (Berubah Warna)











Menambah kedalaman atau diameter cold slug Mengubah lokasi gate

Menambah lebih banyak ventilasi gas

9. Jetting





Menaikkan injection speed (kecepatan injeksi)


Menambah kedalaman atau diameter cold slug Menaikkan ukuran sprue, runner atau gate


10. Weld Burn (Terbakar)







Cek pemanas nozzle Menambah lebih banyak ventilasi gas11. Lamination (Mengelupas)



Menaikkan temperatur





Menambah kedalaman atau diameter cold slug Menaikkan ukuran sprue, runner atau gate

Cek material dari kontaminasi12. Warpage (Melengkung)


Sesuaikan feed









Menggunakan clamping atau shrink fixtures Mengubah lokasi saluran air13. Wave Marks (Bergelombang)


Sesuaikan feed




Menaikkan clamp pressure (tekanan clamp) Menaikkan injection hold time (waktu hold injeksi)


Mengubah lokasi saluran air14. Dimensi Tidak Stabil


Sesuaikan feed











Mengubah lokasi saluran air16. Drag Marks (Bekas Seretan)

Perbaikan yang disarankan antara lain: Memoles permukaan mold



16. Menempel Pada CavityPerbaikan yang disarankan antara lain: Menurunkan temperatur mold






Memoles permukaan mold

17. Sprue Menempel / LengketPerbaikan yang disarankan antara lain:



Reseat peletakan lubang nozzle Cek penarik sprue dari kerusakan dan perbaiki

Poles sprue bushing

Pewarnaan plastik dapat dilakukan dari dalam maupun dari luar. Untuk memperoleh warna tunggal biasanya diwarnai dari dalam, yaitu sebelum dicetak, butiran plastik dicampur dengan pewarna plastik hingga homogen. Rasio antara berat butiran plastik dan pewarna ini biasanya sangat tinggi.

Pewarnaan dari luar dilakukan dengan pengecatan sembur (air brush) pada produk jadinya. Ini dilakukan bila dalam satu produk diperlukan lebih dari satu warna, atau warna tunggal yang lebih menarik yang tak dapat dilakukan dengan pewarnaan dari dalam (misalnya untuk kemasan kosmetik).

Cetakan plastik untuk skala industri dibuat dari baja perkakas bersandi P (plastik moulding). Bahan ini memiliki sifat-sifat mampu poles, tahan gores, tahan korosi, kuat, dan produktif untuk mencetak dalam jumlah pencetakan yang sangat massal. Cetakan plastik termasuk kategori produk yang dibuat secara presisi. Oleh sebab itu, investasi cetakan termasuk mahal. Sebagai gambaran, distribusi investasi dapat dirinci sebagai berikut :

Perhitungan% harga

Harga Bahan10

Permesinan30

Laku Panas10

Gerinda15

Polis30

Perakitan5

Jumlah100

Produk plastik buatan industri Ramah tangga biasanya tidak sebagus buatan industri besar, biasanya bentuknya sederhana, volumenya kecil, dan jumlah sedikit (ordo ribuan). Untuk itu bahan cetakan sebagai alternatif dapat dari alumunium, kuningan, dan baja lunak. Secara garis besar, cetakan plastik memiliki bagian-bagian sebagai berikut :

1 Sistem saluran masuk.

2 Rongga.

3 Pengarah.

4 Pendorong produk (ejector).

5 Sistem pendingin.

Tulisan, ornamen, kontur khusus seperti kulit jeruk, serat kayu dan sebagainya pada produk dibuat dengan EDM atau fotoetsa pada dinding rongga secara terbalik. Cara mencetak plastik ada berbagai macam, salah satu cara itu adalah dengan mesin injeksi. Mesin injeksi tipe poros berulir (screw type) dipakai sangat luas di industri, karena dapat dipakai untuk mencetak secara terus menerus dan terputus. Sedangkan mesin injeksi tipe plunyer hanya dapat digunakan untuk mencetak secara terputus saja.

Mesin injeksi yang dilengkapi dengan tubing unit untuk membuat parison dan peralatan tiup disebut mesin cetak tiup (blowing moulding). Mesin ini biasanya dipakai untuk mencetak produk undercut bagian dalam seperti botol jerigen, pemegang ijuk pada sapu ijuk, dan sebagainya. Cara pencetakan yang berbeda misalnya cetak kalender untuk membuat plastik lembaran, cetak vakum untuk membuat kemasan obat dan makanan.

BAB II

PERCOBAAN DAN ANALISIS DATA

II.1 DAFTAR ALAT DAN BAHANa) Peralatan yang dipakai meliputi:

1.Pompa vakum2.Cetakan kemasan Satu / kemasan makanan

3.Cetakan kemasan dua / kemasan obat

4.Blower pemanas5.Meja cetakan

6.Gunting

7.Cincin-cincin penindih 3 (buah)

8. Stopwatch

b). Bahan:

1. PP (Polypropylene)II.2 LANGKAH KERJA

1. Hubungkan pompa vakum dan blower pemanas dengan jaringan listrik yang tersedia2. Hubungkan slang , karet pompa vakum dengan meja cetakan

3. Letakan cetakan kemasan satu pada meja cetakan yang beralaskan karet lembaran. Pastikan lubang pada karet tepat dengan lubang hisap4. Letakkan plastik lembaran yang telah diguntingsesuai dengan ukuran kemasan pada cetakan

5. Tindihkan plastik lembaran tersebut dengan cincin penindihyang bentuknya sesuai dengan kemasan 16. Hidupkan blower pemanas dan aturlah suhu pemanas secara bertahap lalu panaskan plastik lembarannya hingga sampai tingkat plastisitas tertentu7. Jika no.6 sudah tercapai hidupkan pompa vakum agar terjadi proses penghisapan. Lakukan hingga lembaran menempel pada dinding rongga ceta. 8. Ambillah blower pemanas untuk proses pendinginan dan matikan

9. Matikan pompa vakum

10. lakukkan cara yang sama untuk kemasan 2.II.3. DATA DAN ANALISIS PERCOBAAN

Data percobaan INama Produk:Kemasan makanan 1.

Bahan:PP(lembaran)Jumlah:10Dicetak tanggal:30 mei 2005PercobaanSuhu Waktu Waktu TeknikAnalisa

pemanasanpemanasan isap

160235di putar melingkarKetebalan tidak merata,

bagian bawah terlalu tipus.

260154di putar melingkarKetebalan agak merata,

bagian bawah agak tipis


bagian bawah agak tipis.




bagian bawah terlalu tipis





85085diputar melingkarKetebalan agak merata,




104564di putar melingkarKetebalan merata

Analisis percobaan:1.Produk yang terbaik diperoleh dengan :a.Temperatur pemanasan: 45

b.Waktu pemanasan: 6 detikc.Waktu hisap : 4 detik

d.Teknik yang digunakan : diputar melingkar dari tepi dan ditengah pada saat proses pengerjaan aksan selesa2.Analisis kegagalan dan cara mengatasinya:a.Kemasan satu1.Kegagalan yang terjadi:

Ketebalan tidak merata Bagian dasar/bawah dari produk kemasan terlaalu tipis2.Penyebabnya: Temperatur pemanasan terlalu tinggi Waktu pemanasan terlalu lama

Teknik pengerjaan dilakukan dengan diputar melingkar tetapi tidak stabil dan jarak dengan cetakanterlalu dekat.3.Perbaikan yang dilakukan: Temperatur pemanasan disesuaikan (450c)

Lamanya pemanasan diturunkan (6detik)

Teknik yang dilakukan diputar melingkar dari tepi dan stabil kemudian ditengah dengan jarak yang tidak terlalu de.

Data percobaan II

Nama Produk:Produk kemasan makanan 2

Bahan:PP (lembaran)Jumlah:1Dicetak tanggal:30 mei 2005

Dari tiga percobaan yang telah dilakukan produk yang dihasilkan dari percobaan tersebut baik / masih berfungsi. Pada percobaan pertama, produk yang dihasilkan terdapat gelembung udara. Sedangkan pada percobaan yang kedua, produk yang dihasilkan memiliki permukaan yang bergelombang dan juga terdapat gelembung udara. Dan pada percobaan yang ke tiga menghasilkan produk yang paling baik dari ketiga percobaan yang dilakukan. Perbaikan yang disarankan untuk mengatasi permukaan yang bergelombang tersebut antara lain sebagai berikut :

1. Sesuaikan feed.

2. Menaikkan injection pressure (tekanan injeksi).

3. Menurunkan temperatur stock.

4. Menurunkan temperatur mold.

5. Menaikkan clamp pressure (tekanan clamp).

6. Menaikkan injection hold time (waktu hold injeksi).

7. Menaikkan cycle time (waktu siklus).

8. Mengubah lokasi saluran air.

Pada percobaan yang pertama dan kedua, produk hasil cetakan masih terdapat adanya gelembung udara, hal ini disebabkan karena gelembung udara tadi terjepit oleh plastik yang ada dalam silinder pemanas. Hal tersebut juga bisa disebabkan karena pencekaman cetakan yang kurang rapat. Cara mengatasinya yaitu dengan mengaduk-aduk corong isian plastik dengan obeng, agar udara yang ada didalam corong bisa keluar dan tidak ikut masuk ke silinder.

Data percobaan III

Nama Produk:Tulisan UNDIP

Bahan:PP

Jumlah:3

Dicetak tanggal:28 Maret 2005Parameter operasiIIIIIIIVVVI

Proses Suhu pemanasan (C)155150160

pelunakanLama pemanasan (min)151515

Tekenan injeksi (kg/cm)777

Proses Lama injeksi (min)148237245

pembentukanLama penahanan (det)111

Lama pendinginan (min)8251023710

Jumlah pencetakan

Hasil pengamatan

Baik / masih berfungsiXXX

Gelembung udara

Permukaan bergelombangXX

Garis pisah jelek

Tidak semua bagian terisi

Produk tidak dapat dikeluarkan

Produk terbakar

Produk tergores

Produk ternoda

Analisis Percobaan

1. Produk terbaik diperoleh dengan parameter operasi :

Suhu pemanasan

:155 (C)Lama pemanasan:15 (min)

Tekanan injeksi

:7 (kg/cm)Lama injeksi:148 (det)

Lama pendinginan

:825 (min)Lama penahanan:1 (min)

2. Analisis cacat dan kegagalan produk dan cara mengatasinya Dari tiga hasil percobaan yang dilakukan, semua hasil cetakan baik / masih berfungsi. Benda hasil percobaan yang pertama bisa dikatakan baik, sedangkan benda hasil percobaan yang ke 2 dan ke 3 memiliki permukaan yang bergelombang tetapi masih berfungsi. Percobaan pertama merupakan hasil yang paling baik dari ketiga percobaan tersebut. Perbaikan yang disarankan untuk mengatasi permukaan yang bergelombang tersebut antara lain sebagai berikut :

1. Sesuaikan feed.

2. Menaikkan injection pressure (tekanan injeksi).

3. Menurunkan temperatur stock.

4. Menurunkan temperatur mold.

5. Menaikkan clamp pressure (tekanan clamp).

6. Menaikkan injection hold time (waktu hold injeksi).

7. Menaikkan cycle time (waktu siklus).

8. Mengubah lokasi saluran air.BAB II

PENUTUP

III.I KESIMPULAN

1. Untuk pencetakan gelang dan gantungan kunci dari bahan PP yang baik berdasarkan data percobaan diatas, parameter operasi yang sesuai : Suhu Pemanasan :155(C) Lama Pemanasan: 15(min) Tekanan Injeksi: 8,5(kg/cm) Lama Injeksi: 160(det) Lama Pendinginan: 340(min) Lama penahanan:1(min)2. Untuk pencetakan tulisan UGM dari bahan PP yang baik berdasarkan data percobaan diatas, parameter operasi yang sesuai : Suhu Pemanasan :160(C) Lama Pemanasan: 15(min) Tekanan Injeksi: 7(kg/cm) Lama Injeksi: 315(det) Lama Pendinginan: 815(min) Lama penahanan:1(min)3. Untuk pencetakan tulisan UNDIP dari bahan PP yang baik berdasarkan data percobaan diatas, parameter operasi yang sesuai : Suhu Pemanasan :155(C) Lama Pemanasan: 15(min) Tekanan Injeksi: 7(kg/cm) Lama Injeksi: 148(det) Lama Pendinginan: 825(min) Lama penahanan:1(min)III.2 SARAN

Adapun hal-hal yang harus diperhatikan dalam melakukan proses pencetakan :

1. Perhatikan keselamatan kerja yang telah diuraikan diatas.2. Usahakan untuk tidak mengulangi cacat yang sama pada produk hasil cetakan.

3. Catatlah semua hasil percobaan yang telah dilakukan dengan teliti.

4. Kencangkan cetakan pada ragum dengan benar.

5. Apabila menggunakan bantalan pada cetakan, gunakanlah bantalan yang rata.

DAFTAR PUSTAKA1. Amstead, BH dkk, 1981, Teknologi Mekanika Jilid 2, Erlangga, Jakarta

2. Gastrow, 1983, Injection Mold 102 Proven Design, Hanser Publisher, Munich, Vienna, New York

3. Irvin I, Rubin, 1972, Injection Moulding Theory and Practice, John Willey and Son, New York

4. Joseph B, Dym, 1979, Injection Mold and Moulding, Van Nostrand Reinhold Company, New York

5. Johannaber, F, 1983, Injection Molding Machines, Hanser Publisher, Munchen6. Kramer, Hans dkk, 1994, Pengetahuan Bahan Untuk Industri, Katalis, JakartaPAGE 22

cetak plastik vakum

Documents