PENGGUNAAN TEKNOLOGI KOMPOSIT LAMINASIBASAH DALAM PENGEMBANGAN MATERIAL

CURRENT: APLIKASI PADATRAFOErnanda Ginting,Heru K, Carolus Bintoro

KAJI EKSPERIMENTAL TORSI MEKANIK PADAMULTIPLE MODEL TURBIN AIR SUMBU VERTIKAL GORLOV

Dikki Rizky, Carolus Bintoro

KAJI SIMULASI NUMERIK TORSI TEORITIK MULTIPLEMODEL TURBIN GORLOV DENGAN

CFD NUMECAHannanya C, Carolus Bintoro

RANCANG ULANG CASE DAN COVER ROOFUNIT AIR CONDITIONING F-01-LX

PADA KENDARAAN MINIBUSAdi Pamungkas, Maria F Soetanto, Teguh Salamet

PENEMPATAN MULTIGATE PADA PRODUK PLASTIKINJECTION MOLD UNTUK MEMINIMASI CACAT

LENTINGAN (WARPAGE) STUDt KASUSRAK KANDANG AYAM

Dadan Herdaya

DESAIN CHASIS MOBIL L1STRIK PENUMPANGPERKOTAAN

Haryadi,Undiana Bambang,Kartono W

KARAKTERISTIK GETARAN FREKUENSI TINGGIPADA BANTALAN LUNSCUR MENYELARASKAN

SENDIRI KARENA PERUBAHAN BEBANRADIAL DAN KECEPATAN

Parno Raharjo

JURUSAN TEKNIK MESINPOLITEKNIK NEGERI BANDUNG

DAFTAR ISIMETRIK VOL.7 NO.2 EmSI .nn.i 20B

PEN(iGUNAAN TEKNOL()GI KOMPOSIT I.AMINASI BASAl I DALAM 1- 6PENGEM13ANGAN rv1ATERIAL ClJRRENT: APLIKASI PAJ)A TRAFOErnanda Ginting. Heru K .. Carolus Bintoro

KA.l1 EKSPERIMFNTAI. TORSI MLKANIK J>f\DA MlJl.TIPI.L 1\110])1-:1.TURBIN 7 - IIAIR SliMBlJ VERTIKAL (jORLOVDikki Rilly. Carelus I3intoro

KA.l1 S!ivllJLASI NLJMERIK TORSI TEORITIK MlJl.TIPI.L MODEL TURBIN 12 - 16(iORI.()V DLNG:\N (TD Nt 1]\111-:('/\l lananya Christantri. Carolus Bintoro

R.'\NCAN( i ULANG CA,\'F DAN CO 1FN. ROOF {INn ,/IN. ('(}N f)/JH )XI.W; J-'-O1- 17 - 23LX PAJ)A KI~NDARAAN rvllN IBl isAdi Pamungkas. Maria Fransisca Soetanto.Tcguh Sulamct

PENEMPATAN jvlULTIGATE PADA PRODlJK PLASTIK INJECTION jvl0l.D 24 - 29UNTUK MEMINIMASI CACAT IYNTINGAN UVARPA(]/:-) STUDI KAStJS RAKKANDANG A Y Ai'v1Dadan l leryada

DI:SAIN CI IASIS ~'I()BI L I.ISTRI K PENUMP AN(, PERKOTAAN 30 - 36l laryadi. Undiana Bambang. Kartono Wijayanio

KARAKTERISTIK GLTARAN FREKUFNSI TIN(i(i1 PA()A BANTAL/\N 37 - 42LUNCliR MFNYELARASKAN SENDIRI KARENA PFRUBAII;\N I~FBANRADIAL DAN KECFPATANParno Raharjo

Dadan Hcryada, (2013) McTrik Polban, Yo1.7 No.2, 24 - 29 ISSN: 1411-0741

PENEMPATAN MULTIGATE PADA PRODUK PLASTIK INJECTION MOLDUNTUK MEMINIMASI CACAT LENTINGAN (WARPAGE)

STUDI KASLJS RAK KANDANG AYAM

Dadan llcryadaStaf Pcngajar Politcknik Manufaktur Ncgcri Bandung

E~-l1laiI: dadan hc!}'ada(<:v,poll11an-banduIH!.ac. id

Abstrak

Hasil pcmbcntukan produk plastik mclalui pcncctakan banvak dipengaruhi olch desain cctakan, salahsatu kcgagalan dcsain cetakan yang mcngakibatkan eaeat produk plastik adalah tcrjadinya lentingan(lVwpage) yang tcrjadi pada produk sctclah dingin. Cacat tcrsebut diakibatkan karena prosespendinginan pada bagian-bagian produk plastik yang tidak mcrata. Pcrsoalan yang sering dihadapisaluran pcndingin yang dirancang pada cctakan sering kali tidak efcktif, yaitu untuk mendinginkanproduk plastik sccara mcrata. hal ini dikarcnakan bentuk produk yang kompleks dan atau kcterbatasandalam manufakrur saluran pendingin. Dalam peneiitian ini clilakukan pereobaan dengan menerapkanmulti gate dan pcmosisian multigate tcrsebut pada produk untuk mendapatkan pendinginan padaproduk yang rclatif merata, sehingga dihasilkan produk yang minimal terjadi eaeat Ivwpage.Pcrcobaan dilakukan pada model produk Landasan Rak Kandang Ayarn, yang mcngalami warpagesctclah produk tcrscbut rnendingin. Metoda yang digunakan untuk penyelcsaian penelitianmenggunakan pcndckatan simulasi software. Tahap awal pcnclitian dibuat model virtual dariproduk/part dengan bantuan software CAD, kernudian dilakukan analisis dcngan bantuan softwareengineering CAE dcngan .paramctcr-pararnctcr dcsain dan proses yang dipcrlukan. Hasil analisissoftware kemudian dibundingkan dcngan data hasil pcrcobaan, Bcrdasarkan hasil penclitian bahwapcnggunaan dun pcncmpatan -multigate pada produk dapat bcrpcngaruh pada kualitas produk plastikyang dihasilkan, dan bermanlaat untuk mcmbantu mcncmpatkan multigatc agar dipcrolch pcndinginanproduk plastik lcbih mcrata schingga dapat mcngurangi tcrjadinya warpage.

Kata kunci: plastic injection mold, multigatc, warpage.

I. PENDAHlJLlJAN

Pmduk

Kondisi A wal

(iamhar I I'mdllf; land.isan kand.uu; ayam mclcnunu.Ukurun pruduk dhtmsl lcnunuan schcsar I/) 111111Imak s I

l'roduk plastik k:lIllbng ayam has II produksiinjection mold di PT. Charocn masih t id.rkscsu.u dcng.m yang diharapkan. dim.ma pro.luk

hasil proses injcksi kondisinya melcnting,bcrbagai upaya tclah dilakukan untukmcndapatkan parameter proses injeksi. dengancara mcngatur cooling time, holding liIllC,[4]namun dcmikian p~pduk masih melcnting.Menarik dari hal rersebut adalah terjadinyaproses mclcnting pada produk bcrlangsungsclamu 2 hari scjak produk kcluar dari cctakan,artinya dalarn waktu 2 hari pad a produk tcrjadipcruhahan bcntuk, yang diakibatkan olchpcnyusutan produk. KetiJakrataan pennukaanakibat lcntingun pada produk dapat mcncapai16 mill (Garnbar I) dan tcrjadi pada sctiap sisipruduk. Koudisi ini tcutunya tidak diharapkan,k arcna rncngakihatkan produk hasil injcksi

Dadan Hcryada, (:2013) McTrik Polban, Yo!.7 No.J. 24 - ")9 ISSN : 141 1-0741

Air

Garnbar 2 Pendiugin produk di dalarn bakPcndingin

tidak dapat dipcrgunakan (rejcct). Ana lis.tbcrdasarkan pcngarnatan, diduga kntillg,1I1yang tcrjadi adalah akibat proses pcndingjnanproduk pada cctakan tidak mcrata, hal inimcngakibatkan pendinginan pada bagianproduk juga tidak merata pula [21. Untukmcngatasi hal tcrscbut dilakukan prosestambahan dcngan cara sctclah produk kcluar.dari cctakan. produk dicckam pada fixturekcmudian didinginkan dcngan earn dicclupkankcdalam bak pcndingin (Gambar 2).Pcncelupan kcdalam hak pendinginbcrlangsung sclama bcbcrapa rncnit. Sctclahitu produk diangkat dan dilcpaskan darifixturcnya clan pcrmukaan produk rncnjadirata. Tcntunya dcngan proses iambahan ini,memerlukan pcngcrjaau/pcrlakuan tamhahanlagi dalam proses produksi produk kandangayarn, schingga rncnimbulkun pcnarnbahunwaktu dan hiaya produksi.

Langkah PerbaikanLangkah nu diambil untuk mcndapatkanternperatur mold yang mcruta padu sctiapbagian cctakan, hila tcmpcratur mold mcratamaka proses pcndinginan produk pada cctaka 1

akan rclativ mcrata, tideM< tcrjadi pcrbcduuntcmpcratur yang ckstrim pada . sctiap hagi:\ncetakan /prnduk.lIasil pcnclitian yang dilakukan ak audigunakan untuk mcnjadi usulan pcrbaikuncctakan landasan kandang ayalll yang ada.

Sasaran Setclah Penclitian

Setclah dilakukan pcnclitun ini diharapkandiperolch:

- Untuk produk-produk scjcnis produk yangdikaji pcrancang dapat mcncntukan icnis,jurnlah dun posis: gatc yang scsuai, .

-- l.Icktivitas rancanuan saluran pcndinginpada cciakan in.icction mold, salu~lIlpcndingin dapat mcndinginkan sctiaphagian dari cctakan sccarn rncratu.Kctcpatan dalam mcrancang cctakan akanmcngurungi wakiu dan hiaya yangdikcluark an tuhap uji coba.

Pcndingin Pada CctakanProses pcndinginun pada produk diharapkantiduk mcnimbulkan : distorsi atau lcntinganpada produk (warpage), akibat pcngaruhpcnyusuuin (shrinkage) pad a fascpengcrasan/solidifikasi pad a produk mulai daricctakan sampai dcngan tcrnpcrarur ruang [4].Pcnyusuian yang rclati f mcrata pada hagianproduk dapat mcnghasilkan ' kcseragamanstruktur - plastik. schingga akan mcngurangi

(iambar :1l'cnLiingin<ln yan!! tidak mcratanll'ngltasilkan produk mclcnring (\\·,1I1)(/g<')

kunscntrasi t\.'gangan pada produk.Pcndinginan yang tidak mcraia pada cctakanak au mcnimbulkan pcnyusutan yang tidakrncruta pada produk , h~d ini ukan mcnimbulkankonscntrasi tcgaugan pacta bagian produk,sehingga akan mcnimhulkan distorsi padaproduk ((ihr 3) [3J.

II. !\IF:TODE PENELlTI:\l\:Tahap awal pcucluian ini dilukukan :lnalisapad~1 model produk dcugan bantuan softwaresimulas: CAE. l'ada simulnsi CI\E yangd i laku kan. d iskcnariokan par.unctcr-paramctcr-parameter mjcksi scbagai parameter tctap(konst.mtu t. sl'dang parameter dcsain

mcrupak.m parameter yang bcrubah (variable).

"\ )

Dadan I lcryada, (2013) McTrik Polban, Yol.7 No.2, 24 - 29 ISSN: 1411-0741

•• ""JI, •••••..•.A·FAN J1.:;.- •• 1"1.,

; ,·~,,,.,;c,,.. 1I •...I\HAMI=lf;'~

L''''CII''t~~;AN\''AN.r't.Nnl""'UI'~----~-~--.-

Gambar 4 Flowchart analisis desain parameterpendingin terhadap distorsi produk yang dilakukan

Sctiap hasil simulasi yang dilakukan softwareakan diamati dan diidcntifikasi bagaimana'pcngaruh sctiap pcrubahan variahlc dcsain,scpcrti posisi gate pada produk pada -saat rasepcngisisan plastik kedalam -rongga cctak danpembckuan plastik didalam cctakan,sclanjutnya diarnati scjauhrnana tcrjadi distorsipada produk [ I j.Dcngan mcrodologi 1111 diharapkan akandipcrolch pcncmpatan gate pada produk yangmcnghasilkan distorsi/lcmingan yang minimalproduk kandang ayarn. Gombar 4mcmpcrlihatkan flowchart motodologi yangditcrapkan.

(iallihar 5. ivl(ldL'l produk I.andasan Kdlldang Ayain

III. PEMBAHASAN DAN HASILTahap awal dalam pcnclitian dilakukanobservasi pacla produk Landasan KanclangAyam (LKA) yang akan ditcliti. pengamatantersebut antara lain pada bentuk detail produkLKA, tuntutan hasil produk yang diharapkan,posisi dan gate yang dipcrgunakan, distorsiyang tcrjadi pad a produk (Garnbar I). Setclahitu dilakukan pcngamatan pada dcsain cctakanyang dibuat. Bcrdasarkan analisis awal padakonclisi procluk LKA dan cetakan yang.digunakan, mcngcnai pcrsoalan tcrjadi distorsi

mclcnting (warpage) pada produk LKA.

I

II

Gambar 6. Distribusi panas plastik sctelahpengrsian. Sprue gate dcngan cnam saluran.

Bcrdasarkan hipotesa, maka untuk mengatasitcrjadinya lcntingan pada produk LKA pcrludilakukan pcrbaikan pada pcncrapau gate. yangscmula mcnggunakan center gate rncnjadimulti gate. Sclanjuruya pcrlu dilakukanpcnambahan saluran pcndingin untuk padacetakan agar pcndi nginan pada produk mcniadimcrata.

I

I"'.

Garubar 7. f)1"!<lI'SI \\';lrl'<1);": arah 1.';ClcLtll plasukmcnyusut rccntcr g:llc')

Dadan Heryada, (2013) McTrik Polban, Vol.7 No.2, 24 - 20 ISSN: 1411-0741

Untuk mcnguatkan hipotcsa tcrsebut dilakukananalisis dcngan mcnggunakan software analisisCAE Moldtlow. Untuk itu pcrlu dibuat modelproduk 3D CAD yang nantinya akandisimulasikan olch software.

;

o.Gumbar S. Distribusi panas plastik sctclahpcngisran. Fmpat buuh gale dcngan cnarn

Untuk mcrnudahkan dalarn mclakukan analisisdcngan software clan juga untuk tujuanckspcrimcn agar ukuran cctakan injection mold.yang dihuat tidak bcsar dan mahal, mukamodel pruduk LKA dipcrkccil dcngan ukuranbcrskala (Garnbar 5).

Ilastik

71.

Aualisis Simulasi CA EBcrdasurkan hipotcsa yang dipcrolch.sclanjurnya dilakukan anulisis simulasi dcuganbantuan software CA E. yang jujuan adalahuntuk mcrnvcrifikasi hipoics« yang diambiltcntang pcngaruh pcnggunaan multi gate dunpcncmpataunya pada produk tcrhadap dislor~i"'arpage yang dihasilkan, scluin itu jugadiamat: pcngaruh pcnamhahan saluranpcndingin pall<! cctakan icradap hasilpcndinginar: cctak.m tcrh.ulap disl(1rsi lillii'll.'.!.,·

yang dihasilkan.

Analisis yang dilakukan adalah sbb.:Analisi« pcrtama. dilakukan simulasi pad amodel dcngan kondisi produk dihasilkanbcrdasarkan dcsain gate dan saluran pcndinginyang digunakan (kondisi yang ada),Illcnggllllakan center gate/sprue gate. Untukmcmpcrolch hasi] yang fokus pada lcntinganproduk pCllgalllatall di/akukan pada /wsi/simulasi warpage kcarah surnbu 7. (Gambar 7&<J). Analisis kcdua, pcnggunaan gate sarnadcngan kondisi pcrtama, namun saluranpendingin dilakukan pcnambahan jumlahsaluran pcudingin yang scrnula 4 saluranmcnjadi () saluran .t Ciarnhar 6), dcngan adanyapcnambahan ini dilakukan rclayout saluranuntuk mcndapatkan pcndinginan Icbih yangmcraia pada produk. Analisis kctiga,digunakan rnultigatc dcngan mcncmpatkan :3buah gate yang tcrlctak pada sumbu y produkdcngan jarak gate tcrtentu dcnganpcrtirnbangan pcrbcdaan sctiap tlowlcngthplastik pada saar pcngisian tidak jauh bcrbcda.Anal isis kccmpat. cligunakan multigatc dcnganmcncmpatkan 4 buah gate pada produk(Garnbar X). Gale tcrscbut ditcrnpatkan scrnctritcrhadap surnbu x dan surnbu y dari pusatproduk Pcncmpatan kcernpat gate juga dcnganpcrtimbangan pcrbcdaan Ilowlcngth plasiikpada saa: pcngisian tidak jauh bcrbcda.

Anulisis Basil Simulasi CAEI Ltsil an~tlisls simulasi yang dilakukan tcrlihat(label I) b.ihw« pcnarnbahan jumlah suluranpcndingiu dcngan maksud untuk mcndaputkantcrnpcratur cctakan lcbih rncrata pada bagiancciakun dapat menurunkan distorsi warpagepada produk. l Ial ini dilihat pad a analisis satudcugan center gate dun 4 buah saluranpcndingui mcnirnbulkan warpage z scbcsart ~.O~1ll11\ puda bagian tcnguh produk dan -1.~3pada sisi luar produk. scdang pada analisis 2dcngun center g,lte dan () huuh saluranpending in mcnirnbulkan warpagc z scbcsar: 2.()')\nlm dt icnguh dan -1.2()() dl sisi IU;Ir.P;lda l:tilL' I Juga ditunjukk.m hahwa ditcrapkanmulug.uc p<llb produk daput mcnurunkanwarpagc pada produk. Pcnambahan jumluhg,lIL' p;td;1 produk mcnuhasilkan turunnya bexardlslllrsl \\';lrp;l!:!c pada pruduk. f)cnl!,111InL'IIi!\.lllll;lk;III.JlIllILth xalur.ut pcndingin yang

'..7

Dadan I-lcryaJa, (2013) McTrik Polban, Yol.7 No.2, 24 - 29

sama, yaitu () buah salurau. analisis 3 dan 4dcngan 3 buah gate dan 4 buah gate bcrturut-turut mcnimbulkan warpage Z scbcsar ~1.1 () I -1.43mlll dan + 1.142/ -1.20mm.

t!atc

2 Analisi» Center() salurau +2.051 ·120('2 uatc

1 Aualisis) gate () salurun -1.1(, -143

-I Analisis 4 gale: h saluran ' 11·12 -120.,

Bcrdasar analisis icrsebut diatas, tcrlihatadanya kecenderungan bahwa pcnarnbahansuluran pendingin dcngan maksud dipcrolchkcscragaman tcmpcratur di sctiap bagiancetakan dapat mcnurunkan distorsi warpage Zpad a produk. Sclanjutnya penarnbahan jurnlahgate pad a produk dapat mcngurangi timbulnyadistorsi warpage yang lcbih bcsar. Dengan kurulain bahwa scrnakin ban yak pcnggunaan gatl:pada produk dapat mengurangi .. timbulnyadistorsi warpage pada produk, khususnyauntuk produk.

Uji Coba dan pcngamhilan dataSctclah cetakan injcksi plastik LK/\ sclcsaidibuat tahap bcrikutnya adalah ruclakukanckspcrimcn untuk mcnghasilkan pruduk I.KAmclalui proses pcncctakan plastik padacctakan. Produk hasil injcksi akan diukur.pcngukuran dilakukan bcbcrupu kali, yaitupad a kondisi satu jam. 3 jam. 6 jam. 12 jamclan 24 jam sctclah produk kcluar dari cctakan.Dari sctiap percobaan cliambil bcbcrapa sampclproduk hasil injcksi yang sclanjutnya akandiambil bcbcrapa ukuran yang dipcrlukan.Dimcnsi-dimensi produk yang diukur dan hasilpcngukuran tcrlihat pada lampiran.

Pcngolahan DataSctclah dilakukan pcngarnbilan data ukurundari dimcnsi-dimcnsi produk yang dipcrlukandari sctiap pcrcohaun. sclanjurnya (1:11;\ ukuransctiap dimcnsi d.iri sciiap pcrcobaan tcrxchu:dirata-r.nakan uabcl 21_ kcmudian dari lLit;\

ISSN: 1411-0741

ukuran tcrschut dikcluarkan grafikmcnggambarkan sccara gratis kondisidari dimcnsi yang diukur padapcrcobaan.

untukukuransetiap

Tahcl 2_ l ikur.m rata-rala dil1l.:nsi yang Jillklll',-- -----,I I (lj";UI.1I1 rata-rata d.nl duncusi \.In!.! diukur .

1','" "h.i:," k,' - -F~~-- ~--,--~---1 --- - --- -- __ J~__- --!. ~- ~ r-~-- -~---=~~_~\~l_.:~,-~.l1_'__I 1~ __ ~::,1 1~.~ X.O 7,1 :,1

~-n)b"""2 I~.I 1~.7 I~,O (',9 11,(' (,,(,5

Ipe'l'l,ha",,_, 1-1.1 1~.5 I-I,n 6.5 (d (,,~5

~~""~'-'-I~;:~;J'-:Ij! j 1-1_11 t-l_U h,(' 6.(1 6,0

Dan grafik (Gambar 10) mcnunjukanpcrbandingan dirncnsi rata yang diukur padasctiap pcrcobaan.

20--------._-------_. --- --._._._------------,

--+-Percobaan 1

-ilr- Percobaan 2

Percobaan 3

o ~UkuranIdealh3 h4 h5 il i2 i3

Garnbar 10_ Grafik pcrbandingan penyimpananl lkur.m dimcnsi yang diukur pada sctiap pcrcobaan

_-\nalisis dan H asilPada grallk (Gbr. IOj tcrlihat hahwa sctiapukuran pada dirncnsi pruduk yang diukur padaj1thlSI il3. h-l. h5. i I. i2. i3 dari sctiappcrcohaun icrdapat pcrbcdaan ukuran, scbagaicontoh dimcnsi i2 hasil cctak produkpcrcobaan I 7, I III Ill. pada pccohaan 2 -,()JlIlllll. pal\;! pcrllybaall 3 =- (1111111 _ tcrlihattcrjadi pcnurunun disiorsi pcnyusutan (padaarah 7) bcrtunu-turut d.ui pcrcob.um 1.2 dan 3_~. BC'gitu pula pada dirncnsi h-t has II cctakp:l(b pcrcob.um I 15,3. pada pcrcoha.m 2'-I-I. 7111111_ pada pcrcohaan 3 l-l.Smrn. jugaIL'rlihat Icrjad I pcnurunan distors: pcnyusutanbcrturut-turut dari pcrcobaan I. 2 dan3_Ikrd:harbn data ukuran yang dipcrolch dariil;lsil pcrcoba.m. tcrlihat bahwa pcn.unbahan!~;Ilc' p;I\Li pro.lu]; d;q);lt mcnurunkun dislorsi

Dadan Heryada, (2013) Me'Trik Polban, Yol.7 No.2, 24 - 29

penyusutan pad a produk LKA. Pcnarnbahansaluran pcdingin pada kaviti agar distribusisaluran pcndingin Icbih merata pad a plat kavitidcngan tujuan untuk mcndinginkan kavitiyang mcrata juga dapat mcnurunkan distorsipcnyusutan pada produk.

Vi

IV. KESIMPULANDari hasil pcnclitian dapat disirnpulkan:Pencrapan multigatc akan mcndisuibusikanpusat penyusutan plastik pada produk kcbcberapa titik, dcngan dcrnikian distorsi akibatpcnyusutan akan didistribusikan pada sctiapbagian produk, schingga distorsi produk sccarakescluruhan akan bcrkurang.

ISSN: 1411-0741

OAFTAR PUSTAKA[11.Wei Guo, Lin Hua, Huajic Mao,

Zhenghu<l Mcng. 20 I I Predection ofWarpage ill palstik injection moldingbased Oil design of experimentsjournal 0(' Mechanical science andTechnology 26 (4) (2012) 1133-1139.

[21. David O.Kazmer, 2007, Injection moldDesign Engineering, Carl HanserVerlag, Munich.

[3].Rces, Herbert, 2002 Mold Engineering,Carl Hanser Verlag, Munich.

[4].Mcngcs/Michadi/Mohren,2001. IIo\\'to Make Injection Molds, earl HanserVerlag Munich.