TUGAS AKHIR 2014
Program Teknik Mesin Universitas Mercubuana Page 1
2.1.5 Gaya dan Tekanan dalam Injection Mold
Dalam proses injection molding selalu dibutuhkan dan pemberian tekanan
pada material plastik yang digunakan. Tekanan yang ada dalam silinder pemanas
material (injection unit) didapat dari piston yang disebut juga screw yang
dihubungkan dengan sebuah torak silinder hydrolik untuk mesin yang masih
menggunakan hydrolik system dan servo motor untuk mesin yang sudah
menggunakan elektrik system. tekanan ini yang disebut sebagi tekanan
injeksi(injection pressure)yang mendorong material plastik cair dalam silinder
pemanas masuk kedalam rongga atau cavity dari cetakan (mold).
Tekanan injeksi yang searah atau sejajar sumbu mesin atau mold (aksial)
akan mengakibatkan atau berusaha membuka belahan cetakan (mold )yang ada,
sedangkan arah yang bersilangan terhadap sumbu mesin mungkin akan saling
menetralisir sehingga bisa kita anggap mempunyai resultat nol (seimbang).
Tekanan yang menimbulkan gaya untuk membuka mold ini harus kita atasi
dengan sebaik-baiknya, karena kalau tidak, kita tidak akan bisa mendapatkan hasil
injeksi yang diharapkan. Cetakan (mold) akan selalu terbuka dan material yang
diinjeksikan akan tumpah keluar dari rongga cavity dan terbuang. Maka
diperlukan gaya penahan yang bisa menjaga mold selalu tertutup pada saat injeksi
berlangsung. Gaya ini disebut : Clamping force atau locking force.
Besarnya clamping force ini sama dengan hasil kali tekanan injeksi dengan
jumlah luas area penampang proyeksi rongga cavity pada bidang yang tegak
lurus dengan sumbu mold. Sehingga bila dirumuskan :
TUGAS AKHIR 2014
Program Teknik Mesin Universitas Mercubuana Page 2
F = p . A proyeksi (N)……………………..………………..( 2.1 )
Sumber : Moerbani, J., 1999, Plastic Moulding, Diktat Kuliah hal.8, Akademi
Teknik Mesin Industri (ATMI) Surakarta.
Untuk mold yang memiliki slider atau penggerak ke samping sebeagai
pembentuk lubang misalnya, maka kemungkinan gaya kesamping yang
ditimbulkan harus pula diperhitungkan, sehingga dalam memberi ukuran cavity,
core dsb biasa cukup aman dalam penggunaannya.
Sebagai contoh kita akan membuat mold sebuah contener berbentuk kotak
dengan ukuran dasar (alas) 20 x 15 cm dan tingginya 50 cm seperti yang biasa
dugunakan untuk kotak baterai(accu)
a. Perhitungan clamping force
Luas alas =luas penampang proyeksi = 20 x 15 = 300 cm²
Clamping force : F = 400 bar x 300 cm² = 40 N/mm² x 30’000 mm² =
1200 kN atau 120 ton
2.1.6 Perkiraan Jarak Plasticizing
Pada proses injection perkiraan jarak plasticizing sangat penting karena
plasticizing yang berlebihan bisa menyebabkan over pack pada saat material
mendingin yang akhirnya mold menjadi rusak, dan sebaliknya pada design mold
tertentu mensyaratkan produk terisi penuh/tidak ada short mold agar produk tidak
tertinggal dibagian fix plate sedangkan plasticizing yang kurang adalah penyebab
terjadinya short mold
TUGAS AKHIR 2014
Program Teknik Mesin Universitas Mercubuana Page 3
Untuk bias memperkirakan jarak plasticizing, kita harus mengetahui :
1. Rumus volume produk (termasuk runner) yaitu :
Volume(V) = Berat produk termasuk runner(W):berat jenis material (w)
2. Rumus volume cylinder yaitu :
Volume(V) = Luas alas (A) x Jarak plasticizing (L)
Maka didapatkan jarak plastcizing yaitu :
Jarak plasticizing (L) = Berat produk termasuk runner (W) / berat jenis (w) x
Luas alas (A)…………………………………………………………………..(2.2)
Sumber : Arya,2009. Plastic Injection Molding Course. URL:
http//arya20.webs.com/apps/blog/
Sebagai contoh : Pada mesin electric injection mold, memiliki ukuran diameter
screw 40 mm, dibuat produk berbahan baku polypropylene(PP), dengan berat
produk 30 gr dan berat runner 5 gr, berapa kira-kira jarak plasticizingnya…?
Jawab,
Diameter screw 40 mm,r 20 mm
𝐴 = 𝜋𝑟2
A = 3.14 x 20 = 1256 mm²
Berat produk termasuk runner (W) = 35 gr
Berat jenis material PP (w)=0.75 gr/cm³)=0.00075gr/mm³
Jarak plasticizing :
L = W : (w x A)
TUGAS AKHIR 2014
Program Teknik Mesin Universitas Mercubuana Page 4
= 35 : ( 0.00075 x 1256 )
= 35 : 0.94
= 37.2 ( + 10 mm untuk vp position/suck back)
2.2 Waktu Proses (Cycle Time)
Waktu siklus (cycle time) adalah waktu yang dibutuhkan oleh suatu mesin
untuk membuat suatu produk. Waktu siklus injection molding, terbagi dalam
beberapa phase yang saling berhubungan yaitu:
a. Closing the mold
Male mold bergerak maju ke arah female mold (proses menutupnya mold)
b. Injection time
Waktu yang dibutuhkan screw untuk menekan material plastik yang telah
dilelehkan masuk kedalam mold cavity. Injection time ini dipengaruhi oleh
injection stroke, injection speed dan injection pressure.
c. Cooling time
Waktu yang diperlukan untuk mendinginkan mold dan produk. Pendinginan
mold sebenarnya sudah berlangsung terus menerus, karena air sebagai media
pendingin selalu bersikulasi, sehingga waktu pendinginan mold ini hanya
berfungsi selama mold sudah terisi material dan diatur bersamaan dengan waktu
holding time.
TUGAS AKHIR 2014
Program Teknik Mesin Universitas Mercubuana Page 5
2.3 Material Plastik
2.3.1 Pengertian dan Sifat – Sifat Plastik
Istilah plastik mencakup semua bahan yang mampu dibentuk. Dalam
pengertian yang lebih luas, plastik mencakup semua bahan sintetik organik yang
berubah menjadi plastis setelah dipanaskan dan mampu dibentuk dibawah
pengaruh tekanan. Molekul – molekul yang menyusun plastik adalah rantai
karbon panjang yang membuat plastik banyak memiliki sifat – sifat yang baik.
Pada umumnya material yang tersusun dari molekul rantai panjang disebut
polymer.
Istilah plastik berasal dari kata plasticus (daratin yang berarti dapat
dibentuk) dan plasticos (dari bahasa yunani yang berarti membentuk (to mold)
atau sesuai untuk membentuk plastik dapat dibuat dibuat keras seperti batu, kuat
seperti baja, transparan seperti gelas atau kaca, ringan seperti kayu, dan elastis
seperti karet. Selain itu, plastik juga memiliki beberapa karakteristik yang lain
seperti (Richardson 4) :
a. Tahan air
b. Memiliki sifat-sifat listrik yang baik, nilai impak dan kekuatan yang tinggi
c. Sangat tahan terhadap suhu, bahan-bahan kimia dan korosi
d. Dapat diproduksi dengan berbagai macam warna ditambahkan pelarut,
pelumas, plastiser atau bahan pengisi sesuai dengan komposisi yang
diinginkan untuk pembuatan suatu produk.
TUGAS AKHIR 2014
Program Teknik Mesin Universitas Mercubuana Page 6
e. Memilki berat jenis rendah ( 0,9 g/cm³ - 2,2 g/cm³) dimana ini adalah jenis
terendah dibandingkan bahan logam dan keramik.
f. Membutuhkan sedikit energy untuk produksi bahan mentah.
g. Dapat didaur ulang.
2.3.2 Klasifikasi plastik
Semua plastik, dibuat dengan penambahan (addition) atau dengan
condentation polymerization. Plastik dibagi dalam dua kelompok yaitu
thermoplastic dan thermosetting plastic. Kedua kelompok plastik ini memiliki
respon/reaksi yang berbeda terhadap panas. Thermoplastic dapat berulangkali
dilunakkan dengan pemanasan dan dikeraskan dengan pendinginan. Di sisi lain,
thermosetting plastik menjadi keras secara permanent setelah dipanaskan.
Alasan yang mendasar dari respon masing-masing kelompok terhadap
panas yaitu karena struktur kimia dari plastic. Molekul thermoplastic sedikit
bercabang atau linier sehingga tidak saling mengikat satu sama lain ketika
dipanaskan. Plastik tipe ini dapat dilunakkan dan dikeraskan berulang-ulang.
sehingga merupakan jenis plastik yang dapat di daur ulang.
Thermosetting plastic terdiri dari molekul rantai kimia saling mengikat satu
sama lain (cross-link) ketika dipanaskan. Ketika thermosetting plastic saling
mengikat (cross-link) molekul-molekul membentuk suatu jaringan tiga dimensi
yang permanent dan dapat dianggap sebagai molekul raksasa, sehingga hanya
sekali dibentuk tidak dapat dirubah lagi. Oleh karena itu, thermosetting plastic
TUGAS AKHIR 2014
Program Teknik Mesin Universitas Mercubuana Page 7
sering digunakan untuk membuat produk yang tahan panas, dimana plastik ini
dapat dipanaskan sampai temperature 200⁰C tanpa meleleh.
Dengan keunggulan thermoplastic yang telah disebutkan diatas,
thermoplastic mempunyai permintaan yang lebih tinggi karena dapat dilunakkan
dan di daur ulang. Salah satu contoh jenis thermoplastic adalah PS (polistyrene).
Material PS inilah yang digunakan untuk mencetak produk kemasan tersebut.
Pada dasarnya plastik secara umum digolongkan ke dalam 3 (tiga) macam dilihat
dari temperaturnya yakni :
1. Bahan Thermoplastik (Thermoplastic)
Adalah polimer yang akan melunak bila dipanaskan dan setelah didinginkan
akan dapat mengeras dan menjadi rapuh. Proses tersebut dapat terjadi berulang
kali, sehingga dapat dibentuk ulang dalam berbagai bentuk cetakan yang berbeda
sehingga dapat diperoleh produk polimer baru. Polimer termoplastik tidak
memiliki sambungan – sambungan antar rantai polimernya. Memiliki struktur
molekul linear atau bercabang.
Polimer termoplastik memiliki sifat – sifat khusus sebagai berikut:
Berat molekul kecil
Tidak tahan terhadap panas
Jika dipanaskan akan melunak
Jika didinginkan akan mengeras
Fleksibel
Mudah diregangkan
Titik leleh rendah
TUGAS AKHIR 2014
Program Teknik Mesin Universitas Mercubuana Page 8
Dapat dibentuk ulang
Contoh bahan thermoplastik adalah : Polistiren, Polietilen,
Polipropilen, Nilon, Plastik fleksiglass dan Teflon.
2. Bahan Thermoseting (Thermosetting)
Polimer thermosetting adalah polimer network. Mereka menjadi keras
secara permanen selama pembentukannya dan tidak melunak ketika dipanaskan
Polimer network mempunyai crosslink kovalen di antara rantai polimer yang
berdekatan. Selama pemanasan, ikatan ini mengikat rantai polimer menjadi satu
untuk menahan gerakan vibrasi dan rotasi rantai pada temperature tinggi. Hal
inilah yang menjadi penyebab mengapa material tidak melunak ketika
dipanaskan. Crosslink biasanya dominan, 10 hingga 50% unit pengulanang
rantai mengalami crosslink. Hanya pemanasan yang berlebih yang akan
menyebabkan beberapa ikatan crosslink dan polimer itu sendiri mengalami
degradasi.
Polimer termoset biasanya lebih keras dan kuat daripada termoplastik dan
mempunyai stabilitas dimensional yang lebih baik. Kebanyakan polimer crosslink
dan network termasuk vulcanized rubbers, epoxies, dan phenolics and beberapa
resin polyester adalah termosetting.
Contoh bahan thermosetting adalah : Bakelit, Silikon dan Epoksi. Polimer
thermosetting adalah polimer network. Mereka menjadi keras secara permanen
selama pembentukannya dan tidak melunak ketika dipanaskan.
TUGAS AKHIR 2014
Program Teknik Mesin Universitas Mercubuana Page 9
3. Bahan Elastis (Elastomer) yaitu bahan yang sangat elastis.
Contoh bahan elastis adalah : karet sintetis. Polimer memiliki beberapa
karakteristik untuk menggambarkan sifat fisik dan sifat kimianya. Sifat-sifat
tersebut akan mempengaruhi aplikasi penggunaan polimer tersebut.
Karakteristik polimer antara lain :
1. Crystallinity (kristalinitas)
Struktur polimer yang tidak tersusun secara teratur umumnya memiliki
warna transparan. Karakteristik ini membuat polimer dapat digunakan untuk
berbagai aplikasi seperti pembungkus makanan, kontak lensa dan sebagainya.
Semakin tinggi derajat kristalisasinya, semakin sedikit cahaya yang dapat
melewati polimer tersebut. Polimer sintetis sering digolongkan sebagai
kristalin, pada kenyataanya terdiri atas campuran kristalin bisa diketahui dari
fraksi berat atau fraksi volume kristalin. Sedikit sekali polimer sintetis hanya
terdiri dari kristalin saja. Kristalin polimer dapat dikarakterisasi dari derajat
kristalinitasnya, dimulai dari nol (0) (sama sekali tidak kristal) sampai dengan
kristal penuh. Terdapat banyak faktor yang dapat menentukan jumlah Kristal
atau derajat kristalinitasnya komponen plastik,diantaranya:
Kecepatan pendinginan, butuh waktu rantai polimer untuk mengecil
(unfold). Jika proses pendinginan dibuat lebih cepat dari semestinya
maka jumlah Kristal yang terbentuk akan sedikit.
Aditif, beberapa aditif dapat menaikkan derajat kristalinitas. Ada
beberapa justru mengganggu terhadap pembentukan Kristal sehingga
derajat kristal menjadi kecil.
TUGAS AKHIR 2014
Program Teknik Mesin Universitas Mercubuana Page 10
Tipe polimer, material berbeda dapat membentuk kristalinitas tinggi
ataupun rendah. Semua tergantung kepada struktur molekul.
2. Thermosetting dan Thermoplastic (Daya tahan terhadap panas)
Berdasarkan ketahanannya terhadap panas, polimer dibedakan menjadi
polimer thermoplastic dan thermosetting.Polimer thermoplastic dapat melunak
bila dipanaskan, sehingga jenis polimer ini dapat dibentuk ulang.Sedangkan
polimer thermosetting setelah dipanaskan tidak dapat dibentuk ulang.
Ketahanan polimer terhadap panas ini membuatnya dapat digunakan pada
berbagai aplikasi antara lain untuk insulasi listrik, insulasi panas, penyimpanan
bahan kimia dan sebagainya.
3. Branching (percabangan)
Semakin banyak cabang pada rantai polimer maka densitasnya akan
semakin kecil. Hal ini akan membuat titik leleh polimer berkurang dan
elastisitasnyabertambah karena gaya ikatan intermolekularnya semakin lemah.
4. Tacticity (taktisitas)
Taktisitas menggambarkan susunan isomerik gugus fungsional dari rantai
karbon. Ada tiga jenis, yang pertama taktisitas yaitu isotaktik dimana gugus-
gugus subtituennya terletak pada satu sisi yang sama, isotaktik biasanya
memiliki konfigurasi heliks dalam bentuk semikristal, terdiri dari 100% meso
diads. Yang kedua sindiotaktik dimana gugus-gugus subtituennya lebih
teratur,subtituennya berada berselang seling, makro molekul terdiri dari 100%
of raceme diads dan yang ketiga ataktik dimana gugus-gugus subtituennya
terletak pada sisi yang acak, subtituennya berada pada sisi yang random.
TUGAS AKHIR 2014
Program Teknik Mesin Universitas Mercubuana Page 11
Taktisitas dapat diukur menggunakan proton atau Carbon-13 NMR.
Teknik ini memungkinkan untuk mengkuantifikasi penyebaran taktisitas
dengan jalan membandingkan puncak atau jarak integral dikenal sebagai diads
(r,m), triads (mm,rm+mr, rr) tergantung pada resolusi spectrum.
Beberapa keuntungan plastik (Ilham, 2007) adalah :
1. Massa jenis rendah ( 0,9 g/cm³- 2,2 g/cm³ )
2. Tahan terhadap arus listrik dan panas, memiliki sedikit elektron bebas untuk
mengalirkan panas dan arus listrik.
3. Tahan terhadap korosi kimia karena tidak terionisasi untuk membentuk elektron
kimia. Pada umumnya tahan terhadap larutan kimia, dan logam juga sangat
sukar untuk larut.
4. Mempunyai permukaan dan penampakan yang sangat baik dan mudah
diwarnai.
Kerugian plastik (Ilham, 2007) adalah :
1. Modulus elastisnya rendah.
2. Mudah mulur (Creep) pada suhu kamar rendah.
4. Mudah patah pada sudut bagian yang tajam.
Secara umum Thermoplastic tidak tahan terhadap temperatur tinggi,
kecuali Teflon. Bahan-bahan Thermoplastic akan meleleh bila dipanaskan pada
temperatur tinggi, sedangkan pada bahan-bahan Thermosetting tidak terbakar tapi
akan terpisah dan hancur. Temperatur pelelehan dan pemisahan untuk bahan-
bahan plastik jauh lebih rendah dibandingkan baja.
TUGAS AKHIR 2014
Program Teknik Mesin Universitas Mercubuana Page 38
Plastik akan memanjang (Creep) pada temperatur kamar. Kecenderungan
bahan plastik akan mulur bila temperaturnya naik menunjukkan bahwa perubahan
kecil saja pada temperatur dapat mempengaruhi sifat-sifat fisik bahan. Pengaruh
temperatur dan laju regangan pada tegangan tarik harus dievaluasi dengan baik
bila plastik akan digunakan. Pertama terjadi deformasi elastis seketika, diikuti
deformasi melar, setelah waktu tertentu apabila tegangan hilang dari benda uji
sebagian akan kembali ke bentuk semula setelah waktu yang lama.
Cara deformasi seperti ini banyak ditemukan, suatu garis pendekatan yang
sering dipakai untuk berbagai bahan mempergunakan empat model unsur
kombinasi pegas dan peredam.
Tabel 2.1 Perbandingan specific gravity dari berbagai material plastic
Resin Specific gravity
PP 0,85 – 0,90
LDPE 0,91 – 0,93
Polystirene 1,05 – 1,08
ABS 0,99 – 1,10
PVC 1,15 – 1,65
Asetil Seluulosa 1,23 – 1,34
Nylon 1,09 – 1,14
Poli Karbonat 1,20
Poli Asetat 1,38
Sumber : http://mesinunimus.files.wordpress.com/2008/02/sifat-karakteristik-material
plastik.pdf
TUGAS AKHIR 2014
Program Teknik Mesin Universitas Mercubuana Page 39
Tabel 2.2 Temperatur Leleh Proses Termoplastik
Material
Processing Temperatur Rate
0C 0F
ABS 180 – 240 356 – 464
Acetal 185 – 225 365 – 437
Acrylic 180 – 250 356 – 482
Nylon 260 – 290 500 – 554
Poly Carbonat 280 – 310 536 – 590
LDPE 160 – 240 320 – 464
HDPE 200 – 280 392 – 536
PP 200 – 300 392 – 572
PS 180 – 260 356 – 500
PVC 160 – 180 320 – 365
Sumber : http://mesinunimus.files.wordpress.com/2008/02/sifat-karakteristik-material-
plastik.pdf
2.3.3 Polistyrene ( PS )
Polistyrene adalah sebuah polimer dengan monomer stirena, sebuah
hidrokarbon cair yang dibuat secara komersial dari minyak bumi. Pada suhu ruangan,
polistirena biasanya bersifat termoplastik padat, dapat mencair pada suhu yang lebih
tinggi. Stirena tergolong senyawa aromatik. Polistirena padat murni adalah
sebuah plastik tak berwarna, keras dengan fleksibilitas yang terbatas yang dapat
dibentuk menjadi berbagai macam produk dengan detil yang bagus.
Penambahan karet pada saat polimerisasi dapat meningkatkan fleksibilitas
dan ketahanan kejut. Polistirena jenis ini dikenal dengan nama HighImpact
Polystyrene (HIPS). Polistirena murni yang transparan bisa dibuat menjadi
TUGAS AKHIR 2014
Program Teknik Mesin Universitas Mercubuana Page 40
beraneka warna melalui proses compounding Polistirena banyak dipakai dalam
produk-produk elektronik sebagai casing, kabinet dan komponen-komponen
lainya. Peralatan rumah tangga yang terbuat dari polistirena, antara lain :sapu,
sisir, baskom, gantungan baju, ember,kemasan kue.
Polistyrene adalah hasil polimerisasi dari monomer-monomer stirena,
dimana monomer stirena-nya didapat dari hasil proses dehidrogenisasi dari etil
benzene ( dengan bantuan katalis ), sedangkan etil benzene-nya sendiri merupakan
hasil reaksi antara etilena dengan benzene (dengan bantuan katalis).
Sifat-sifat umum dari polistyrene :
1. Sifat mekanis
Sifat-sifat mekanis yang menonjol dari bahan ini adalah kaku, keras,
mempunyai bunyi seperti metallic bila dijatuhkan.
2. Ketahanan terhadap bahan kimia
Ketahanan Polistyrene terhadap bahan-bahan kimia umumnya tidak sebaik
ketahanan yang dipunyai oleh PP atau PE. Polistyrene larut dalam eter,
hidrokarbon aromatic dan chlorinated hydrocarbon. Polistyrene juga mempunyai
daya serap air yang rendah, dibawah 0,25 %.
TUGAS AKHIR 2014
Program Teknik Mesin Universitas Mercubuana Page 41
3. Abrasion resistance
Polistyrene mempunyai kekuatan permukaan relative lebih keras
dibandingkan dengan jenis termoplastik yang lain. Meskipun demikian, bahan ini
mudah tergores.
4. Transparansi
Sifat optis dari Polistyrene adalah mempunyai derajat transparansi yang
tinggi, dapat melalui semua panjang gelombang cahaya. Disamping itu dapat
memberikan kilauan yang baik yang tidak dipunyai oleh jenis plastik lain.
5. Sifat elektrikal
Karena mempunyai sifat daya serap air yang rendah maka polistyrene
digunakan untuk keperluan alat-alat listrik. Polistyrene foil digunakan untuk
spacers, slot liners dan covering dari kapasitor, koil dan keperluan radar.
6. Ketahanan panas
Polistyrene mempunyai softening point rendah (90⁰C) sehingga
polistyrene tidak digunakan untuk pemakaian pada suhu tinggi, atau misalnya
pada makanan yang panas. Suhu maksimum yang boleh dikenakan dalam
pemakaian adalah 75⁰C. Disamping itu, Polistyrene mempunyai sifat
konduktifitas panas yang rendah.
TUGAS AKHIR 2014
Program Teknik Mesin Universitas Mercubuana Page 42
Gambar 2.8 Bentuk butiran material PS (Polistyrene)
Sumber : Atas Berkenan PT Biggy Cemerlang
2.4 Penyusutan / Shrinkage
Material – material thermoplast dan thermosets tersebut dibentuk dengan
proses pencetakan, dimana pada proses tersebut akan terjadi proses perubahan
bentuk dan proses penyusutan. Dan semua material plastik akan mengalami proses
penyusutan selama proses pendiginan di dalam dan luar cetakan, penyusutan ini
akan menyebabkan ukuran-ukuran produk yang dihasilkan mengalami perubahan
– perubahan dengan besaran yang sangat variatif, untuk mengantisipasi hal
tersebut dapat dilakukan dengn cara menambahkan ukuran yang akan dibuat
dicetakan injeksi, namun sebelumnya harus diketahui dulu material plastik yang
digunakan dan karakteristiknya, baru dapat ditentukan penambahan ukuran,
besaran angka penyusutan dapat dilihat pada tabel berikut.
TUGAS AKHIR 2014
Program Teknik Mesin Universitas Mercubuana Page 43
Tabel 2.3 Perbandingan Nilai Shrinkage Dari Berbagai Bahan
POLYMER Penyusutan
rerata linear (%)
Serapan air Serapan air ijin
(%) (%)
PS 0.5 0.1 0.05
ABS 0.5 0.25 0.2
Nylon 66 1.5 1.5 0.15
PE 2.5 0.55 <0.01
PP 1.8 0.5 <0.01
PVC 2.5 0.1 0.07
PC 0.6 0.2 0.02
PET 2 0.1 0.005
Sumber : http://desainmold.blogspot.com/2010/02/penyusutan-bahan-shrinkage.html
Rumus untuk menghitung penyusutan/shrinkage material plastik sbb :
S= 𝐿𝑚 −
𝐿𝑝
𝐿𝑚
𝑥 100 (%), …………………………………………..……( 2.3 )
dimana : S = nilai shrinkage/penyusutan
Lm = ukuran panjang mold
Lp = ukuran panjang produk
Sumber : http://desainmold.blogspot.com/2010/02/penyusutan-bahan-shrinkage.html
Penyusutan material plastik yang terjadi akan saling tarik menarik antara
dinding yang satu dengan dinding yang lainnya, antar kontur atau bentuk produk,
TUGAS AKHIR 2014
Program Teknik Mesin Universitas Mercubuana Page 44
sehingga banyak faktor yang dapat mempengaruhi proses ini. Adapun faktor-
faktor yang dapat mempengaruhi penyusutan adalah :
Material type, jenis material plastik yang digunakan menjadi faktor
utama pada saat perancangan cetakan plastik,karena setiap material
plastik memeiliki penyusutan yang berbeda-beda.
Wall Thickness, ketebalan dinding produk semakin besar tingkat
penyusutan akan semakin besar pula(sinkmark)
Product contour, semakin banyak kontur dapat mengurangi proses
penyusutan, karena dapat menahan laju penyusutan produk.
Cooling time process, waktu proses pendinginan didalam dan
diluar mold.
Cooling channel and circulation, jalur sirkulasi proses media
pendinginan, semakin banyak jalur cooling akan mempercepat laju
penyusutan.
Plastik merupakan bahan yang tergantung pada perubahan suhu. Penyusutan
terjadi akibat perubahan densitas dari temperatur proses ke temperatur ruang.
Nilai shrinkage bahan semi kristal lebih besar dari bahan amorphus.
TUGAS AKHIR 2014
Program Teknik Mesin Universitas Mercubuana Page 45
Amorphus memiliki struktur yang tidak teratur. (PS; S = 0,5 %)
Gambar 2.9 Penyusutan Amorphus vs Semikristal
Sumber:http://desainmold.blogspot.com/2010/02/penyusutan-bahan-
shrinkage.html
Gambar 2.10 Penyusutan Amorphus vs Semikristal
Sumber : http://desainmold.blogspot.com/2010/02/penyusutan-bahan-
shrinkage.html
Semi kristal, terdapat bagian yang tersusun rapi dan teratur (PE; S =2,0 %)
Selain itu nilai penyusutan atau shrinkage dapat dikurangi dengan
menambahkan penguat pada plastik. Sehingga bahan amorphus pun bisa
lebih kecil nilai shrinkage-nya. Bahan penguat yang bisa dipergunakan
antara lain: fiberglass / serat kaca, dsb.
TUGAS AKHIR 2014
Program Teknik Mesin Universitas Mercubuana Page 46
Gambar 2.11 Plastik dengan penguat (reinforced) Sumber : http://desainmold.blogspot.com/2010/02/penyusutan-bahan-
shrinkage.html