KALKULASI DESIGN PRODUK PLASTIK DAN MOLDING 1. DESIGN PRODUK yang BAIK , adalah DESIGN PRODUK yang sesuai dengan ketentuan-ketentuan sebagai berikut : Pemakaian bahan plastik yang seminimal mungkin Cycle time yang seminimal mungkin , dari pemadatan yang singkat ( lebih pendek ) Penyusutan yang sama pada keseluruhan proses pembentukan ( shrinkage ) Resiko yang seminimal mungkin terhadap tekanan yang diperlukan Ketebalan produk yang harus dipertahankan setipis mungkin serta mudah / memungkinkan untuk dibentuk , yang menjamin ketentuan-ketentuan di atas .2. Dan KAPASITAS PRODUK , adalah : Quantity dari produk yang diperlukan , Waktu pemakaian serta kualitas dari produk yang diproduksi , serta Waktu pengiriman , yang juga menentukan dalam perencanaan dan pengerjaannya3. MATERIAL produk ( jenis plastik ) : PP polyprophylene , LDPE low densitity polyethylene , HDPE high density polyprophylene , PVC polyvinyl chloride , dan jenis-jenis lain . Volume produk - V_p ( mm^3 ) Berat produk - W_p ( gr ) Density ( berat jenis material ) - Bj_m ( gr / mm^3 ) Shrinkage factor material - Sh_m ( % )4. JUMLAH CAVITY dalam menentukan CETAKAN Untuk dapat menentukan jumlah cavity produk dibuat single atau multiple pada plastic molding , adalah tergantung dari beberapa faktor , sebagai beikut : Kapasitas pencetakan ( pembuatan produk ) dan waktu pengiriman Kontrol kualitas yang diperlukan Biaya produksi ( cetakan dan jumlah produksinya ) Pembahanan plastik yang dipergunakan Bentuk dan ukuran mold yang direncanakan dan dibuat Kapasitas mesin produksi yang dipergunakanFaktor yang menentukan dalam pemakaian mesin produksi : Short capacity dari mesin produksi - Sw ( gr ) Weight of molding adalah berat produk berikut runner dan gate - Wm ( gr )

Plasticizing Capacity adalah kemampuan injeksi material atau pengeluaran material dari mesin Pc ( gr /min. ) Dengan perbandingan jumlah short pada tiap menitnya - Q_sh qty / min. , maka jumlah cavity dapat pula ditentukan .

5. TONASE DARI MESIN PLASTIK ( INJECTION / BLOW ) yang akan DIPERGUNAKAN Mendasarkan kepada Clamping Force - TonsAdalah tonase yang diperlukan untuk menjaga agar kondisi mold tetap tertutup rapat selama proses produksi ( injection ataupun blowing ) , dan menahan tekanan material pada total area yang diproyeksikan pada seluruh permukaan cavity dan core , pada saat injeksi , pemampatan ataupun pembentukan . Total Area Proyeksi - Ax mm^2 Tekanan yang diijinkan untuk bahan cetakan ( mold ) - Tx Kg / mm^2 Maka , Clamping Force - CF Tons , dapat diperhitungkan :

Semakin tinggi tekanan yang diijinkan untuk bahan cetakan ( Jenis baja yang dipergunakan ) , akan semakin kuat menahan tekanan dari Clamping Force mesin . Beberapa tekanan jenis yang diijinkan dari beberapa contoh jenis baja yang sering dipergunakan : Cast Steel 38.75 Kg / mm^2 Safe Factor no.7 5.43 Kg / mm^2 Carbon Steel 8.44 Kg / mm^2 Low Carbon Steel 17.57 Kg / mm^2 Closed Condition 4.92 Kg / mm^2Dengan pertimbangan hingga 10 s/d 20 % faktor untuk tekanan sepenuhnya , maka maksimum tonase mesin yang akan dipergunakan , dapat ditentukan .6. KARAKTERISTIK BAHAN PLASTIK yang diperlukan : Jenis bahan - PP , LDPE , HDPE , PVC , ABS ,dan lain-lain Density ( berat jenis ) material plastik - Bj_m ( lb/in^2 ) Melting temperature , suhu pelelehan ( keluar dari screw ) - Mt ( Fahrenheit ) Poison ratio , viskositas melting material berdasarkan tabel rasio - pr ( lb. sec. / in^2 ) Injection Presure pada Cavity , tekanan aman yang diperlukan saat pembentukan produk - P_cv = 10.000 ( psi ) Injection Presure , tekanan aman yang diperlukan pada saat proses injection masuk pada sprue - P_sp = 15.000 ( psi ) Thermal diffusion dari material yang dipergunakan - Th_m ( in^3 / sec. )7. KARAKTERISTIK BAHAN MOLD yang dipergunakan dan keadaannya : Temperature Atmosfir - T atm ( Fahrenheit ) Specific heat , panas jenis dari bahan mold - S_heat ( BTU / m. hrs. Fahrenheit ) Density ( berat jenis ) bahan Mold - Bj_St ( lb / in^3 ) Mold Temperature - Mt ( Fahrenheit ) Thermal konduksi bahan Molding - K ( BTU / ft^2. hrs. Fahrenheit ) Sebagai contoh untuk beberapa jenis bahan mold : Assab 718 , Stavax atau Thysen 2312/2316 mempunyai nilai thermal koduksi yang mencapai : 21 BTU / ft^2. hrs. Fahrenheit . JIS S 50 C , S 45 C , Assab 760 atau Thysen 1730 mempunyai nilai thermal konduksi yang mencapai : 28 BTU / ft^2. hrs. Fahrenheit .B.1. SPRUE , RUNNER DAN GATE : profile , dimensi dan pembagian flow-nya Berdasarkan profilenya , SPRUE memiliki diameter awal yang lebih kecil dan diameter akhir yang menuju RUNNER dibuat lebih besar , atau pada panjangnya mempunya sudut ketirusan yang berkisar antara 0.5 s/d 8 derajat , tergantung dari kondisi awal diameter lobang pemasukan material yang ditentukan berdasar bahan plastik dan design mold-nya . Ketirusan dimaksudkan untuk mempermudah pelepasan produk bersamaan dengan sprue dan runner .Sedangkan profile untuk RUNNER dan GATE , terdapat 3 kategori jenis profile yang sering dipergunakan , yaitu : Jenis yang Kurang ( POOR ) , berbentuk Half Round , biasanya dibuat pada salah satu sisi saja , pada sisi cavity atau pada sisi core , atau sesuai dengan kondisi cavity produk yang direncanakan . Jenis yang Lebih Bagus ( BETTER ) , berbentuk Trapesium , biasanya dibuat pada salah satu sisi saja , pada sisi cavity atau pada sisi core , atau sesuai dengan kondisi cavity produk yang direncanakan . Jenis yang Paling Bagus ( BEST ) , berbentuk Full Round yang biasanya dibuat pada kedua belah belahan sisi core dan sisi cavity masing-masing setengah lingkaran .

Dalam merencanakan , tentunya telah diperhitungkan , profile manakah yang akan dipergunakan , sesuai dengan kondisi dan kemungkinan yang dapat di terapkan . Sebagaimana telah ditentukan , bahwa yang Paling Bagus-lah yang dapat memberikan hasil yang sangat bagus dari design yang telah direncanakan . Tetapi , dapat di-implementasikan atau tidaknya design tersebut pada saat pengerjaannya , adalah hal yang sangat menentukan . Dan dari hasil keakuratan kalkulasi dan konversi re-profile , maka dari ketiga kategory profile tersebut , memberikan pilihan sangat menentuan dengan : AREA ataupun KELILING profile yang telah diketahui .Sebagai contoh , dari suatu design , ketentuan profile runner adalah berbentuk Full Round , dan hasil kalkulasinya diperoleh ukuran diameter runner Dr = 3 mm . Tetapi , pada kenyataannya pembuatan runner dengan bentuk lingkaran tidak memungkinkan pada konstruksi mold yang sedang direncanakan tersebut . Tentunya harus menentukan pilihan selanjutnya , Runner dengan profile Half Round atau dengan profile Trapesium . Dan dari hasil Dr = 3 mm , maka nilai mutlak untuk Area dan Keliling sudah dapat diketahui , maka konversi re-profile dapat ditentukan kemudian . Jika Area Dr ( Full Round ) = 1/4 x pi x Dr^2 = 1/4 x 3.14 x 3^2 = 7.0686mm^2 maka konversi re-profile ke Half Round , adalah : Area Dr ( Half Round ) = Area Dr ( Full Round ) = 7.0686 mm^2 , maka : Area Dr ( Half Round ) = ( 1/4 x pi x Dr^2 ) : 2 = 7.0686 mm^2 ( 7.0686 x 2 ) : ( 1/4 x pi ) = (14.1372 ) : ( 1/4 x 3.14 ) = Dr^2 = 18 mm , maka Dr = 18^1/2 = 4.243 mm .Jadi Dr ( Half Round ) , berubah atau tidak sama dengan Dr ( Full Round ) , tetapi sesuai dengan konversi kalkulasi dari Dr ( Full Round ) , yang semula Diameter 3 mm , menjadi Diameter 4.243 mm .Dan jika itu masih tidak memungkinkan dan harus dirubah menjadi profile Trapesium maka konversinya , adalah : Area Dr ( Trapesium ) = Area Dr ( Full Round ) = 7.0686mm^2 maka , Area Dr ( Trapesium ) = ( 1.3125 Dr^2 ) : 2 = 7.0686mm^2 dan , ( 7.069 x 2 ) : 1.313 = Dr^2 = 10.771 mm maka Dr = 10.771^1/2 = 3.282mm dan tinggi profile dan lebar bawah dari Trapesium adalah masing-masing , 0.75 Dr = 0.75 x 3.282 = 2.461 mm atau dengan menentukan sudut kemiring dinding runner yang dikehendaki :T Alpa : Tan ^-1 [ (( Dr - 0.75 Dr ) : 2 ) : 0.75 Dr ] sehingga : T Alpa = Tan^-1 [ { ( 3.282 - ( 0.75 x 3.282 ) ) : 2 } : (0.75 x 3.282 ) ]Tan ^-1 ( 0.167 ) = 9.461 derajat , adalah sudut kemiringan Trapesium.Mengapa konversi dan re-profile harus dilakukan ? dan mengapa tidak mengganti profile begitu saja ? Hal ini berhubungan erat dengan prinsip tekanan dan flow pada suatu ruangan , di mana pada area yang sama besar , maka tekanan dan kecepatan yang dilaluinya akan sama pula . Jadi , secara prinsip jika hasil kalkulasi sudah menentukan diameter , dan hasil area yang menentukan , maka dengan merubah memperbesar atau memperkecil area tersebut , akan berpengaruh terhadap besar tekanan yang akan diterimanya , serta kecepatan dalam melaluinya .2. PEMBAGIAN JALUR RUNNER DARI SPRUE SAMPAI KE GATEBeberapa metode layout Sprue , Runner , dan Gate , dengan posisi penempatan cavity pada cetakan multiple cavity , dapat dilihat pada layout berikut ini :

Sedangkan pada single cavity , titik injection point , di mana sprue ditempatkan atau sebagai permulaan material diinjeksikan , ditentukan berdasarkan sumbu moment inertia dari produk , karena pada titik pusat yang tepat , flow material pada saat pembentukan , dapat menyebar rata pada cavity . Dan jika hal tersebut tidak memungkinkan karena kondisi bentuk produk , kalkulasi secara khusus dapat dilakukan dengan mempertimbangkan faktor-faktor yang mendukung flow dan sirkulasi sebagaimana diharapakan . Pada kondisi yang khusus , penggunaan Hot Runner , yang secara prinsip menghasilkan flow dan panas material mengalir yang lebih bagus pada tiap cavity-nya , karena hantaran panas material yang tetap terjaga pada saat pembentukan produk . Untuk penggunaan System Hot Runner , akan diulas pada bagian selanjutnya .

Flow material yang mengalir dalam proses pembentukan produk , pada cetakan multiple cavity berawal dari Sprue , kemudian masuk dan terbagi-bagi dalam beberapa Segmen Runner , Segmen pertama adalah Primary Runner , kemudian Secondary Runner , lalu Tertiary Runner hingga Gate , setelah itu memasuki Cavity pembentukan produk . Berikut ini adalah contoh layout Runner yang kompleks , tetapi typical , lengkap dengan pembagian segmen-segmennya .

Contoh kalkulasi untuk design 8 cavity Fliptop Cap , dengan skema Runner seperti tampak pada gambar . Dengan jalur runner yang typical , ukuran yang diharapkan sebenarnya sudah dapat diprediksikan ( berdasar tabel ) , sehingga flow aliran material plastik dan kalkulasi yang akan dilakukan , serta dapat dibagi-bagi dalam beberapa tahapan segmen sebagai berikut : Dari Nozle Injection , material plastik dialirkan ke Sprue dari diameter kecil ke diameter yang lebih besar ( bentuk tirus ) , flow ini membentuk Runner Sprue . Setelah Runner Sprue , flow material terbagi dalam dua arah segmen Primary Runner yang typical ( arah yang membelah ke samping kiri dan kanan ditambah arah ke masing-masing ke kedua cavity yang dperhitungkan setengahnya atau arah Runner ke-dua cavity ) . Kemudian segmen Secondary Runner , adalah runner yang mengarah ke kedua cavity , yang diperhitungkan setengah bagian pada arah yang menuju salah satu cavity . Secondary Runner , bentuk dan penampang runnernya lebih kecil dari Primary Runner . Setelah itu adalah segmen Tertiary Runner , di mana aliran runner itu kemudian menuju ke satu arah satu cavity . Sebelum aliran masuk ke dalam cavity , masih terdapat satu segmen lagi yang harus dilalui , yaitu Gate . Tertiory Runner , bentuk dan penampang runnernya lebih kecil dari Secondary Runner . Gate , adalah bagian runner yang menerima tekanan yang paling besar setelah proses flow runner yang melalui segmen-segmen runner . Setelah melalui Gate , flow material masuk ke dalam cavity untuk pembentukan produk .

3. LANGKAH AWAL KALKULASIApabila design dengan computer sudah dilakukan secara 3D , maka dengan mudah akan didapatkan hasil volume tiap-tiap segmen flow runner tersebut , tetapi jika tidak , anda dapat melakukan kalkulasi secara manual . Dalam contoh design Fliptop Cap tersebut di atas , hasil data volume yang dapat diperoleh dari komputer , adalah sebagai berikut : Volume Sprue Runner , V_Sp ( 1 segmen ) = 1.124.65 mm^3 Volume Primary Runner , V_Pr ( 1 segmen ) = 8.660.32 mm^3 Volume Secondary Runner , V_Sr ( 4 segmen ) = 2.388.93 x 4 = 9.555.72 mm^3 Volume Tertiary Runner , V_Tr ( 8 segmen ) = 368.48 x 8 = 2.947.84 mm^3 Volume Gate , V_Gt ( 8 segmen ) = 57.33 x 8 = 458.64 mm^3 Volume Produk , V_Prod. ( 8 cavity ) = 7.871.19 x 8 = 62.969.52 mm^3 Volume material plastik total ( V_plast ) = 85.716.69 mm^3 Dengan material plastik jenis PP , shrinkage ( Sh_m ) 2 % , dan berat jenis ( Bj_m ) 0.96 gr/dm^3 , maka berat material yang diperlukan untuk satu kali short ( Wm ) , adalah :

Dan berat per short-nya adalah , Wm = ( 85.716.69 x 0.96 ) : 1.000 = 82.29 gr Berdasarkan Short weight( Sw ) , maka Spesifikasi Mesin Injection yang akan dipergunakan dapat diketahui dengan :Sehingga , Sw = 82.29 : 0.8 = 102.86 gr , Dari hasil perhitungan , Sw = 102.86 gr adalah sesuai dengan Spesifikasi Mesin Injection dengan kapasitas antara 80 s/d 100 Ton . Jika ditentukan dengan menggunakan Mesin Plastic Injection 100 Tons , berdasarkan spesifikasinya , Plasticizing Capacity ( Pc ) mesin tersebut berkisar antara 40 s/d 70 Kg/hrs . Jika diambil rata-rata , maka dapat ditemukan faktor sebesar 55 Kg/hrs , atau 15.28 gr/second . Sehingga Volumetric Flow-nya ( Vf ) untuk material PP , adalah :

maka , Vf = ( 15.28 gr /second : 0.96 gr/dm^3 ) x 1.000 = 15.914.58 mm^3 / second . Konversi ke in. = 0.9712 in^3 /second .Perhatikan cross section di bawah ini dengan dimensi pada segmen-segmen runner dan main dimensi produk , perhatikan pula bahwa dimensi Primary runner , Dr = ( 7 mm ) , Secondary runner ( 6 mm ) , dan Tertiory runner ( 5 mm = 3.75 / 0.75 ) , dari Primary Runner , ke segmen-segmen di design mengecil , hingga lobang Gate dengan diameter akhir Dr ( 1.36 mm )

Filling time yang diperlukan untuk total volume plastik dalam pembentukannya , dapat diperhitungkan berdasar Platicising Capasity dengan spesifikasi material plastik dan mesin yang dipergunakan , atau mendasarkan pada perkiraan yang dapat direvisi kemudian pada saat re-kalkulasi . Volume Total Plasticizing dengan bahan PP adalah V_plast. : 85.716.69 mm^3 = 5.2308 in.^3 , dan Volumetric Flow berdasar spesifikasi mesin , Vf = 0.9712 in^3 / second . Meghasilkan kalkulasi waktu pengisian material secara garis besar dari faktor kondisi mesin , dan tidak memperhatikan faktor-faktor dalam proses yang akan berlangsung . Hasil kalkulasi ini lebih akurat dari prediksi yang diasumsikan , sebelum aktual kalkulasi dilakukan , setelah flow material mengalami tekanan serta adanya viskositas dalam proses aliran dan pembentukan . Maka Filling time ( Ft ) yang diperlukan dalam pembentukan 8 cavity Fliptop Cap tersebut , adalah :

sehingga , Ft = 5.2308 mm3 : 0.9712 mm3/sec. = 5.39 seconds , hasil ini dipergunakan sebagai nilai pre-kalkulasi ( dari sekedar asumsi ) , yang dapat menentukan hasil yang diharapkan berdasarkan aliran pada segmen-segmenya .Perhatikan ukuran , bentuk serta jarak-jarak sumbu gambar berikut di bawah ini , di mana titik pusat antar produk direncanakan demikian , sehingga pada pembuatannya , pengadaan material dan pengerjaannya , sudah mempertimbangkan kondisi-kondisi lubang-lubang Cavity , baut serta rencana penempatan lobang cooling mold ( pendinginan ) pada bagian selanjutnya . Dan langkah selanjutnya untuk proses kalkulasi , adalah flow material yang terjadi pada segmen-segmen pembentukannya .

3.a. Kalkulasi pada segmen Sprue Runner Volume material pada Sprue adalah , ( V_Sp ) = 1124.65 mm^3 , konversi ke in. = 0.0686 in^3 Injection pressure , P_Inj. = 15.000 ( psi ) Injection pressure padaCavity , P_Cav. = 10.000 ( psi ) Volumetric Flow yang akan melalui Sprue , Vf_Sp = Vf = 0.9712 in^3 / second Filling time pada Sprue , Ft_Sp :

Maka , Ft _Sp = ( 0.0686 ) : ( 0.9712 ) = 0.07 second . Shear rate pada Sprue (Sr_Sp) , dari radius diameter awal Sprue , ( r_Sp ) = 2.455 mm = 0.0967 in ( bisa rata-rata dari bentuk tirus ) , dan panjang Sprue dapat ditentukan berdasar tebal plat mold , L_Sp = 40 mm = 1.5748 in. ) , bisa pula ditentukan berdasar tabel dan jenis material plastik yang dipergunakan . Dan formulasi Shear rate pada sprue , adalah :

Maka , Sr_Sp = ( 4 x 0.689 in^3 / second ) : ( pi x 0.0967^3 in ) = 1.369.46 sec^-1 . Poison ratio ( pr ) berdasar tabel melting point material PP pada suhu 280 derajat Celcius dengan Sr_sp = 1.368.46 sec^-1 , adalah ( pr ) = 0.012420 lb. sec./in.^2 ( Lihat Chart Melting point , Viscosity dan Shear Rate ) ( Poison Ratio Table ) , dan cara perhitungannya untuk mendapatkan keakuratan hasilnya ) . Kemudian Shear Stress pada Sprue , adalah Ss_Sp :

maka , Ss_Sp = ( 0.012420 lb. sec./in.^2 ) x ( 1.369.46 sec^-1 ) = 17.01 psi . Dan Pressure Drop pada Sprue , adalah Pd_Sp :

Maka , Pd_Sp = [ ( 17.01 psi ) x ( 1 x 1.5748 in. ) ] : ( 0.0967 in ) = 227.13 psi .CHART MELTING POINT , VISCOSITY DAN SHEAR RATE

Chart Melting Point , Viscositas dan Shear Rate tersebut di atas , berfungsi untuk menentukan viskositas ( poison ration ) , di mana nilai poison ratio ditentukan oleh hasil kalkulasi dari Shear rate , dengan berdasar suhu melting point material yang terbagi dalam 3 kurva untuk masing-masing kondisi melting point , karena tingkatan pada tiap kolom memiliki perbandingan yang sangat tinggi , tidak memungkinkan menentukan hasil perbandingan dengan hanya melihat pada Chart saja , tetapi harus memperhitungkan dan membagi tahapan pada tiap kolom dan lajurnya serta membagi-bagi dalam range , tiap-tiap tingkatanya seperti pada tabel dibawah ini . Dengan demikian ,secara presisi , hingga 6 8 angka desimal , dapat tercapai , dan hasil perhitunganya lebih presisi .TABEL KALKULASI SHEAR RATE DAN POISON RATIO

3.b. Kalkulasi pada segmen Primary Runner Volume material pada Primary runner , ( V_Pr ) = 8.660.32 mm^3 , konversi ke in. = 0.5285 in^3 , dan dimensi Dr ( Trapesium ) = 7 mm , panjang runner primary ( L_Pr ) = 2 x ( 47 + 87.66 ) = 269.32 mm , maka per arah adalah , 269.32 : 2 = 134.66 mm = 5.3016 in. . Perhatikan bahwa , karena typical design pada dua arah , maka kalkulasi di lakukan pada satu bagian atau satu arah saja ( dengan dibagi 2 ) . Volume material total dikurangi Volume material pada Sprue , kemudian dibagi dua ( typical design ) dan dibagi waktu pengisian , adalah volumetric Flow yang akan melalui Primary runner .

( 5.2825 - 0.0686 ) : ( 2 x 5.39 ) = 0.48 in.^3 / second Area Dr ( Trapesium ) = ( 1.3125 Dr^2 ) : 2 = ( 1.3125 x 7^2 ) : 2 = 32.156 mm^2 , konversi ke Dr ( Full roud ) , Area Dr ( Full round ) = 1/4 x pi x Dr^2 = 32.156 mm^2 , maka Dr^2 = 32.156 : ( 1/4 x pi ) = 40.942 , Dr ( Full round ) = 40.942 ^ 1/2 = 6.398 mm , dan radius Primary runner , r_Pr = 6.398 : 2 = 3.199 mm = 0.126 in. Injection pressure padaPrimary runner ( P_Pr ) , adalah tekanan aliran material setelah keluar dari Sprue menuju Primary Runner , tekanan ini berkurang karena terjadinya presure drop setelah melewati lubang Sprue ( Pd_sp ) P_Pr = P_Inj. Pd_Sp psiP_Pr = 10.000 psi - 227.13 psi = 9.722.87 psi Filling time pada Primary runner , adalah ( Ft_pr ) :

maka , Ft _Pr = 0.5285 : ( 2 x 0.48 ) = 0.55 second , perhatikan bahwa pada setiap segmen , Filling time dapat terkalkulasi , dan mempunyai nilai yang lebih besar karena viskositas yang dialami oleh aliran material . Shear rate pada Primary runner : ( Sr_Pr )

Sr_Pr = ( 4 x 0.48 in^3 / second ) : ( pi x 0.126^3 in. ) = 305.33 sec^-1 . Poison ratio : ( pr ) berdasar tabel melting point material PP pada suhu 280 derajat Celcius dengan Sr_pr = 305.33 sec^-1 , adalah ( pr ) = 0.014148 lb. sec./in.^2 ( Lihat Chart Melting point , Viscosity dan Shear Rate ) dan hasil kalkulasinya ( Poison Ratio Table ) Kemudian Shear Stress pada Primary runner , Ss_Pr :

Ss_Pr = ( 0.014148 lb. sec./in.^2 ) x ( 305.33 sec^-1 ) = 4.32 psi . Dan Pressure Drop pada Primary runner , Pd_Pr :

Pd_Pr = [ (4.32 psi ) x ( 2 x 5.3016 in. ) ] : ( 0.126 in ) = 363.65 psi .3.c. Kalkulasi pada segmen Secondary Runner Volume material pada Secondary runner , ( V_Sr ) = 9.555.72 mm^3 , konversi ke in. = 0.5831 in^3 , dan dimensi Dr ( Trapesium ) = 6 mm , panjang runnersecondary ( L_Sr ) = ( 4 x 101.12 ) = 404.47 mm , terbagi pada 4 jalur cavity , maka , 404.47 : 4 = 101.12 mm = 3.9811in. . Volume material total dikurangi Volume material pada Sprue dan Primary runner , kemudian dibagi 8 ( typical design ke arah 8 cavity ) kemudian dibagi waktu pengisian , adalah Volumetric Flow yang akan melalui Secondary runner .

( 5.2308 - 0.0686 - 0.5285 ) : ( 4 x 5.39 ) = 0.22 in.^3 / second Area Dr ( Trapesium ) = ( 1.3125 Dr^2 ) : 2 = ( 1.3125 x 6^2 ) : 2 = 23.625 mm^2 , konversi ke Dr ( Full roud ) , Area Dr ( Full round ) = 1/4 x pi x Dr^2 = 23.625 mm^2 , maka Dr^2 = 23.625 : ( 1/4 x pi ) = 30.08 , Dr ( Full round ) = 30.08 ^ 1/2 = 5.485 mm , dan radius Secondary runner , r_Sr = 5.485 : 2 = 2.742 mm = 0.108 in. Injection pressure padaSecondary runner ( P_Sr ) , adalah tekanan aliran material setelah keluar dari Primary runner menuju Secondary Runner , tekanan ini berkurang karena terjadinya pressure drop setelah melewati jalur Primary Runner ( Pd_Pr ) P_Sr = P_Pr. psi Pd_Pr psiP_Sr = 9.722.87 psi - 363.65 psi = 9.359.22 psi Filling time pada Secondary runner , adalah ( Ft_Sr ) :

Ft _Sr = 0.5831 : ( 4 x 0.22 ) = 0.68 second . Shear rate pada Secondary runner , ( Sr_Sr ) :

Sr_Sr = ( 4 x 0.22 in^3 / second ) : ( pi x 0.108^3 in. ) = 217.61 sec^-1 . Poison ratio : ( pr ) berdasar tabel melting point material PP pada suhu 280 derajat Celcius dengan Sr_pr = 217 217.61 sec^-1 , adalah ( pr ) = 0.014341 lb. sec./in.^2 ( Lihat Chart Melting point , Viscosity dan Shear Rate ) dan perhitungan dari table ( Poison Ratio Table ) Kemudian Shear Stress pada Secondary runner , adalah Ss_Sr :

Ss_Sr = ( 0.014341 lb. sec./in.^2 ) x ( 217.61 sec^-1 ) = 3.12 psi . Dan Pressure Drop pada Secondary runner , Pd_Sr :

Pd_Sr = [( 3.12 psi ) x ( 4 x 3.9811 in. )] : ( 0.1o8 in ) = 460.30 psi .3.d. Kalkulasi pada segmen Tertiary Runner Volume material pada Tertiary runner , ( V_Tr ) = 2.947.84 mm^3 , konversi ke in. = 0.1799 in^3 , dan dimensi Dr ( Trapesium ) = 5 mm , panjang runnerTertiary ( L_Sr ) = ( 8 x 22.46 ) = 179.68 mm , terbagi pada 8 jalur cavity , maka , 179.68 : 8 = 22.46 mm = 0.8842 in. . Volume material total dikurangi Volume material pada Sprue , Primary runner dan Secondary runner , kemudian dibagi 8 ( typical design ke arah 8 cavity ) kemudian dibagi waktu pengisian , adalah Volumetric Flow yang akan melalui Tertiary runner .

Vf_Tr = ( 5.2308 - 0.0686 - 0.5285 0.5831 ) : ( 8 x 5.39 ) = 0.09 in.^3 / second Area Dr ( Trapesium ) = ( 1.3125 Dr^2 ) : 2 = ( 1.3125 x 5^2 ) : 2 = 16.406 mm^2 , konversi ke Dr ( Full roud ) , Area Dr ( Full round ) = 1/4 x pi x Dr^2 = 16.406 mm^2 , maka Dr^2 = 16.406 : ( 1/4 x pi ) = 20.889 , Dr ( Full round ) = 20.889^ 1/2 = 4.57 mm , dan radius Tertiary runner , r_Tr = 4.57 : 2 = 2.29 mm = 0.09 in. Injection pressure padaTertiary runner ( P_Tr ) , adalah tekanan aliran material setelah keluar dari Secondary runner menuju Tertiary Runner , tekanan ini berkurang karena terjadinya pressure drop setelah melewati jalur Secondary Runner ( Pd_Sr ) P_Tr = P_Sr. psi Pd_Sr psiP_Tr = 9359.22 psi - 460.30 psi = 8898.92 psi Filling time pada Tertiary runner , ( Ft_Tr ) :

Ft _Tr = 0.1799 : ( 8 x 0.09 ) = 0.24 second . Shear rate pada Tertiary runner , ( Sr_Tr ) :

Sr_Tr = ( 4 x 0.09 in^3 / second ) : ( pi x 0.09^3 in. ) = 164.35 sec^-1 . Poison ratio : ( pr ) berdasar tabel melting point material PP pada suhu 280 derajat Celcius dengan Sr_pr = 164.35 sec^-1 , adalah ( pr ) = 0.014458 lb. sec./in.^2 ( Lihat Chart Melting point , Viscosity dan Shear Rate ) dan kalkulasi dari tabel ( Poison Ratio Table ) Kemudian Shear Stress pada Tertiary runner , Ss_Tr :

Ss_Tr = ( 0.014458 lb. sec./in.^2 ) x ( 164.35 sec^-1 ) = 2.38 psi . Dan Pressure Drop pada Tertiary runner , Pd_Tr :

Pd_Tr = ( 2.38 psi x 8 x 0.8842 in. ) : ( 0.09 in. ) = 186.83 psi .3.e. Kalkulasi pada segmen Gate dan Cavity Volume material pada Gate dan Cavity , ( V_Gt_Cav. ) = 458.64 + 62.969.52 = 63.428.16 mm^3 , konversi ke in. = 3.8706 in^3 , dengan dimensi Dr1 = 3.30 mm dan Dr2 = 1.0 mm , kemudian ditentukan diameter gate yang menuju Cavity , Dr ( Full Round ) = 1.0 mm , dan radiusnya , r_Gt = 1.0 : 2 = 0.5 mm = 0.0197 in. , panjang total runnerTertiary ( L_Gt2 ) = ( 8 x 12.28 ) = 97.92 mm , terbagi pada 8 jalur cavity , maka panjang runner Tertiary pada tiap segmen , ( L_Gt ) = 97.92 : 8 = 12.24 mm = 0.4819 in. . Volume material total dikurangi Volume material pada Sprue , Primary runner , Secondary runner dan Tertiary runner , kemudian dibagi 8 ( typical design ke arah 8 cavity ) kemudian dibagi waktu pengisian , adalah Volumetric Flow yang akan melalui Gate masuk ke dalam Cavity .

Vf_Gt = ( 5.231 - 0.0686 - 0.5285 0.5831 - 0.1799 ) : ( 8 x 5.39 ) = 0.09 in.^3 / second Injection pressure padaGate ( P_Gt ) , adalah tekanan aliran material setelah keluar dari Tertiary runner menuju Gate , tekanan ini berkurang karena terjadinya pressure drop setelah melewati jalur Tertiary Runner ( Pd_Tr ) P_Gt = P_Tr. psi Pd_Tr psiP_Gt = 8898.92 psi - 186.83 psi = 8712.09 psi Filling time pada Gate dan Cavity , ( Ft_Gt ) :

Ft _Gt = ( 0.028 + 3.8426 ) : ( 8 x 0.09 ) = 5.39 second . Shear rate pada Gate , ( Sr_Gt ) :

Sr_Gt = ( 4 x 0.09 in^3 / second ) : ( pi x 0.0197 ^3 in. ) = 14,994.16 sec^-1 . Poison ratio : ( pr ) berdasar tabel melting point material PP pada suhu 280 derajat Celcius dengan Sr_pr = 14,994.16 sec^-1 , adalah ( pr ) = 0.007449 lb. sec./in.^2 ( Lihat Chart Melting point , Viscosity dan Shear Rate ) dan hasil kalkulasi dari tabel ( Poison Ratio Table ) Kemudian Shear Stress pada Gate , Ss_Gt :

Ss_Gt = ( 0.007449 lb. sec./in.^2 ) x ( 14,994.16 sec^-1 ) = 111.69 psi . Dan Pressure Drop pada Gate , Pd_Gt :

Pd_Gt = [ ( 111.69 psi x 8 x 0.4819 in. ) ] : ( 0.0197 in. ) = 21.872.72 psi .Sampai perhitungan pada tahapan ini , seluruh kalkulasi runner dan segmen segmennya sudah terpenuhi . Dan hingga pada Pressure Drop yang terjadi pada aliran gate ke cavity , maka keseluruhan pressure drop yang dijumlahkan , Pd_Tot. :

Pd_T0t. = 277.13 + 363.65 + 460.30 + 186.83 + 21,872.72 = 23,160.63 psiDan karena keseluruhan pressure drop yang dikehendaki adalah sebesar 10.000 psi ( Pd_Tot.(1) = 10.000 psi ) , yang sesuai dengan tekanan yang memenuhi standard pembentukan produk dengan bahan PP . Dalam hal ini , meskipun tekanan pada Injection Screw dapat mencapai kondisi 15.000 psi atau lebih , hal tersebut tidak perlu dilakukan , karena dengan kondisi yang memenuhi proses pembentukan , akan sempurna hasilnya , dan ketahanan mesin dapat di jaga serta tidak melampaui ketentuan yang sudah direncanakan .Dari perhitungan yang telah di lakukan , jumlah Pd_Tot. yang tercapai adalah sebesar = 23,160.63 psi . Ternyata design runner tersebut tidak sesuai dengan tekanan yang ditentukan , dan harus dirubah , agar hasilnya sesuai dengan ketentuan .Dengan metode reverse atau berbalik dan berbanding , maka kalkulasi yang telah dilakukan akan direvisi ulang berdasarkan perbandingan dengan ketentuan ukuran , dan nilai aksen (1) dari ukuran semula . Sehingga dapat di formulasikan :Pressure drop yang dikehendaki , Pd_Tot. (1)= 10.000 psi , Pressure Drop Total , Pd_Tot. = 23,160.63 psi dan nilai aksen masing-masing pressure drop pada tiap segmen di mulai dari segmen Gate , di mana :

Pd_Gt.(1) = ( 21.872.72 x 10.000 ) : 23.160.63 = 9.445.56 psi

4.a Tahapan Rekalkulasi pada Segment Gate :Dari keseluruhan Pressure Drop yang dikalkulasi hingga aliran material menuju segmen Gate dan memasuki Cavity , proses pembentukan material akan terbentuk dengan tekanan injection yang diharapkan , atau harus mencapai kisaran 10.000 psi . Dengan kondisi yang sedemikian , maka total Pressure Drop yang terjadi , harus mencapai kisaran tersebut . Dan untuk mengetahui hasil Pressure Drop Total ( Pd_Tot. ), formulasi penjumlahan Pressure Drop yang terjadi pada tiap-tap segmen , adalah total keseluruhan Pressure Drop yang terjadipada proses tersebut , dan formulanya adalah sebagai berikut :

Dari hasil rangkaian kalkulasi sebelumnya , maka hasil Pd_Tot. yang di dapat ;Pd_T0t. = 277.13 + 363.65 + 460.30 + 186.83 + 21,872.72 = 23,160.63 psiDalam hal ini , secara kalkulatif , lebih besar atau lebih kecilnya Pressure Drop Total , dapat terjadi karena besar atau kecil dari profile jalur runner yang direncanakan . Untuk mendapatkan Nilai Pressure Drop seperti yang diharapkan dan sebanding dengan yang telah dikalkulasikan , maka nilai Pd_Tot. , harus sebanding dengan nilai pembandingnya , yaitu ; Pd_Tot.(1) = 10.000psi ( sesuai dengan tekanan injection dalam pembentukannya ) . Selain itu , nilai tiap-tiap segmen yang tercapai harus sebanding pula dengan nilai segmen pembandingnya kemudian .Tahapan / stage 1 : Revisi Pressure Drop pada Segmen Gate : Pd_Gt(1)Dari segmen Gate , untuk memperoleh nilai Pressure Drop yang sebandingdari pressure drop yang sebelumnya , Di mana :

maka , nilai untuk Pd_Gt(1), dapat di diperoleh , berdasarkan perbandingan tersebut :

hasilnya , Pd_Gt.(1) = ( 21,872.72 x 10.000 ) : 23,160.63 = 9443.72 psiDengan metode tersebut , rekalkulasi untuk nilai Pd_Tr(1) pada Tertiary Runner , Pd_Sr(1) pada Secondary Runner , Pd_Pr(1) pada Primary Runner dan Pd_Sp(1) pada Sprue , dapat diterapkan untuk mendapatkan nilai revisinya dan nilai pada rekalkulasi selanjutnya .Tahapan / stage 2 : Revisi Radius pemasukan Gate ke Cavity : r_Gt(1)Pada kalkulasi sebelumnya , nilai Pressure Drop pada Gate , Pd_Gt , diperoleh berdasarkan formulasi :

dan nilai Shear Stress pada Gate , Sr_Gt, diperoleh berdasarkan formulasi :

dan nilai Shear Rate pada Gate , Sr_Gt, diperoleh berdasarkan formulasi :

Maka , dengan memasukan nilai Shear Rate pada Gate ( Sr_Gt ) dan Shear Stress pada Gate ( Ss_Gt ) dari nilai kalkulasi sebelumnya untuk mendapatkan nilai perubahan yang dapat dicapai untuk radius lobang pemasukan Gate ke cavity , r_Gt(1) , dari radius lobang yang direncanakan sebelumnya , r_Gt , maka Pressure Drop pada Gate setelah rekalkulasi Pd_Gt(1) , dapat diketahui , sebagai berikut :

Dan hal tersebut berlaku pula untuk segmen-segmen berikutnya , yaitu pada ; segmen Sprue : Pd_Sp(1) , Segmen Primary Runner : Pd_Pr(1) , Segmen Secondary : Pd_Sr(1) , Segmen Tertiary : Pd_Tr(1), dan secara garis besar dapat disimpulkan sebagai berikut : Dengan mendasarkan pada ketentuan : bahwa Pressure Drop ( Pd ) pada tiap segmen dapat berubah , dengan jumlah jalur gate yang tetap ( perhatikan pada awal menentukan design runner , center distance dan layout ) , kondisi panjang jalur runner yang tetap , dan mendasarkan kondisi Shear rate ( Sr ) dan Shear stess ( Ss ) seperti semula, yang dapat mengalami perubahan kemudian , setelah perubahan awal profile ( radius = r ) pada jalur runner , yang dikalkulasikan dengan nilai poise ( pr ) yang sudah tercapai , maka , nilai revisi dari ketentuan radius semula , r _(1) , dapat di kalkulasikan . Maka , nilai revisi untuk radius lobang pemasukan dari Gate ke Cavity , r_Gt(1) , dapat diperoleh dengan formulasi :

Pada hasil kalkulasi segmen Gate sebelumnya ( Pd_Gt ) , diketahui bahwa poison ratio , pr = 0.007449 lb. sec/in.2 , Volumetric Flow pada Runner Gate ; Vf_Gt = 0.09 in.3/sec. , dan revisi Pressure Drop pada jalur Gate yang sudah diperhitungkan , yaitu Pd_Gt(1) = 9.443,92 psi , terbagi dalam 8 jalur runner ( Qty ) , dengan panjang L_Gt = 0.4819 in. . Dan kalkulasi Radius Gate revisi ini, adalah radius diameter pemasukan ke Cavity, jadi lebih kecil dari radius awal , yang berhubungan dengan Tertiary Runner , maka r_Gt(1) adalah : = [ ( 0.007449 x 4 x 0.09 x 8 x 0.4819 ) : ( pi x 9.443,92 ) ] ^ = 0.0243 in. = 0.62 mmDemikian pula untuk tahapan ini , dengan metode rekalkulasi tersebut , nilai r_Tr(1)pada Tertiary Runner , r_Sr(1) pada Secondary Runner , r_Pr(1) pada Primary Runner dan r_Sp(1) pada Sprue , dapat menerapkan cara tersebut untuk mendapatkan nilai revisinya , sebagai ketentuan pada tahapan selanjutnya .Tabel penerapan metode kalkulasi dengan Microsoft Excel dari Microsoft Office

Perhatikan Tabel hasil Kalkulasi tersebut di atas , pada kolom stage , adalah tahapan / stage yang harus dilakukan secara berurutan sesuai dengan urutannya , sedang pada kolom Revised Calculation ( dimension in. , dengan warna hijau ) , adalah nilai rekalkulasi yang di hasilkan . Sedangkan pada kolom konversi ( pada Segment Gate ) , adalah spesifikasi dan hasil kalkulasi yang berurutan dari atas ke bawah ( warna orange ) sesuai dengan urutan proses kalkulasi sebagaimana telah dijelaskan pada bagian (1) , sebelumnya . Perhatikan pula bahwa Filling time Total ( Ft_Tot. ) adalah penjumlahan dari hasil revisi Filling Time pada tiap segmennya , yang hasilnya lebih besar dari Filling Time pre-kalkulasi . Perubahan nilai terjadi karena beberapa faktor antara lain : adanya nilai viskositas , volume atau dimensi runner yang terevisi .Dengan memasukan data spesifikasi dan formula sebagaimana di jelaskan pada kedua bagian pembahasan ini , hasil kalkulasi untuk nilai semuLa dan nilai aksen revisi dapat terkontrol dengan baik dan prosesnya dapat berjalan dengan cepat . Selain itu , pada proses pengerjaan modelling dengan design 3D , akan sangat membantu dalam penerapan ukuran-ukurannya serta regenerate design yang telah dikerjakan , tanpa harus merubah secara detail , tetapi secara parametric , dapat teregenerasi dengan cepat dan tepat .Dari range table viskositas dan hasil kalkulasinya , selisih nilai antara Sr_Gt(1) = 7.986,55 sec. 1 , dengan nilai Sr_Gt semula = 14.994,16 sec. 1 , pada aktual kalkulsasi , berkisar pada 7.007,61 sec -1 , dan mempunyai nilai poise sebesar 7.007,61 x 6.033333E-08 = 0.00042279lb. sec./in.2 . Hasil tersebut tidak mutlak untuk di rekalkulasi lagi mengingat toleransi injection pressure pada mesin , sudah diperhitungkan , yang mempergunakan kapasitas sebesar 80 % dari spesifikasi maksimum , terkecuali nilai tersebut melampaui dari batasan yang dikehendaki .Sebagai contoh adalah jika maksimum injection pressure dari suatu mesin injection adalah 15.000 psi , maka Injection pressure yang dapat dipergunakan untuk menjaga ketahanan mesin tersebut adalah sebesar 80% x 15.000 psi = 12.000 psi . Dengan seleksi material PP , Injection Pressure pada Cavity yang diperlukan adalah sebesar 10.000 psi , dan jika hasil kalkulasi Pressure Drop tidak melampaui dari 12.000 psi , maka , pengerjaan mold dari kalkulasi tersebut masih dapat berfungsi dengan baik , dan dapat dipergunakan dengan mesin injection pada tekanan yang diijinkan tersebut. Meskipun demikian , dengan keakuratan kalkulasi yang memenuhi ketentuan ( untuk PP , dengan injection pressure 10.000 psi ) , maka hasil yang baik dapat tercapai , ketahanan dan fungsional mesindapat terjaga dengan baik pula .Dan jika tekanan yang diperhitungkan melampaui ketentuan , dan tetap dijalankan pada mesin , maka system kerja mesin dipaksakan untuk mencapai tekanan tersebut , Sehingga mesin bekerja melampaui ketentuan maksimum , yang berakibat konsumsi power bertambah , beban mesin bertambah , maka ketahanan mesin dapat berkurang dan biaya untuk pemakaian mesin dan perawatannyapunbertambah pula .Tahapan / stage 3 : Revisi Volume pada Gate : _V_Gt(1)Dari perubahan nilai radius yang diperoleh maka volume dan dimensi yang berhubungan , juga dapat mengalami perubahan , di mana bentuk Gate yang dikehendaki adalah tirus , dengan diameter awal ( lower ) , Dr1 = 3.30 mm = 0.1299 in , dan diameter input atau lobang pemasukan material ke dalam cavity , Dr2 = 1.0 mm = 0.0394 in . Panjang Gate adalah , L_Gt = 12.24 mm = 0.4819 in . Maka Volume Awal adalah , V_Gt :

Karena tidak ada perubahan yang mendasar untuk panjang gate , L_Gt dan volume gate , V_Gt , dapat disimpulkan , bahwa :V_Gt = V_Gt(1) = 57.33 mm3 = 0.0035 in.3Tahapan / stage 4 : Revisi Diameter Input pada Gate : _Dr2(1)Dari design semula , diperoleh V_gt = 458.64 mm3 / 8 = 57.33 mm3 = 0.0035 in.3 , dan hasil rekalkulasi revisi radius gate tersebut , diperoleh , r_Gt(1) = 0.62 mm = 0.0243 in. , sehingga nilai perubahan untuk Dr2(1) , adalah :Dr2(1) = 2 x r_Gt(1)= 2 x 0.0243 = 0.0486 in = 1.24 mmTahapan / stage 5 : Revisi Diameter Lower pada Gate : _Dr1(1)Sehingga , untuk dapat mencari diameter runner lower revisi , Dr1(1) , setelah diameter input revisi , r_Gt(1) diperoleh , dipergunakan formulasi :

Dari formulasi tersebut , diperoleh :Dr1(1) = [ (( 2 x 0.0035 ) : 0.4819 ) - ( 1/4 x 3.14 x 0.0486^2 ) ] : ( 1/4 x 3.14 ) = 0.127 in. = 3.23 mmTahapan / stage 6 : Revisi Volumetric Flow pada Gate : _Vf_Gt(1)Jika pada kalkulasi sebelumnya , Volumetric Flow pada Gate menuju Cavity berdasarkan formula berikut :

dan pada segmen Tertiary Runner , berdasarkan :

Dan pada segmen Secondary Runner , berdasarkan :

dan pada Primary Runner , berdasarkan :

Maka , untuk kondisi masing-masing Volume Gate , V_Gt dan Volume Cavity , V_Cav. , yang tidak mengalami perubahan , formula tersebut masih berlaku , dalam pengertian , bahwa :V_plast. - V_Sp - V_Pr - V_Sr - V_Tr = V_Gt + V_Cav.Untuk itu , setiap segmen aliran runner , hingga tahapan ini harus di rekalkulasi terlebih dahulu , pada segment yang mana terjadi perubahan dimensi , yang mengakibatkan volume bertambah sehingga menimbulkan nilai perbandingan-perbandingan dan aksennya : V_plast.(1) , V_Sp(1) , V_Pr(1) , V_Sr(1) , V_Tr(1) , V_Gt(1) , ataupun kemungkinan pada V_Cav.(1) . Selain itu faktor radius perubahan radius : r_Sp(1) , r_Pr(1) , r_Sr(1) , r_Tr(1) , ataupun r_Gt(1) . Sedangkan untuk ukuran panjang runner (L) , dengan pertimbangan dan penentuan dalam kondisi yang aman atau ukuran material , sangat memungkinkan tidak terjadinya perubahan ukuran ( tidak perlu rekalkulasi lagi , sehingga nilai yang didapat dalam kalkulasi adalah persamaan , contohnya : L_Sp = L_Sp(1) ) .Perhatikan pada tabel Materials and Machine Specification di atas , pada lajur Volumetric Flow Awal ( Vf ) , adalah dikalkulasikan berdasarkan spesifikasi mesin dan Jenis Bahan plastik , Bj_m , yang dipergunakan ,

Dari hasil kalkulasinya , dengan Bj material plastik PP , Bj_m = 0.96 gr / dm3 , dengan Pc dari Spesifikasi mesin = 15.28 gr / sec. , maka :Vf = ( 1000 x 15.28 ) : 0.96 = 0.9712 in.3 / sec.Demikian pula dengan kondisi Volumetric Flow pada tiap segmen : Vf_Sp , Vf_Pr , Vf_Sr , Vf_Tr ataupun Vf_Gt . Jika Volume aliran pada tiap segmen tidak berubah , maka Volumetric Flow juga tidak akan berubah ataupun perlu direkalkulasi lagi . Dan jika terjadi perubahan , maka kalkulasi untuk perubahan ; Vf_Sp(1) , Vf_Pr(1) , Vf_Sr(1) , Vf_Tr(1) ataupun Vf_Gt(1) harus dilaksanakan .Tahapan / stage 7 : Revisi Filling Time pada segmen Gate : _Ft_Gt(1)Kemudian pada lajur berikutnya , yaitu pada lajur filing time pre-calculation , nilai Ft , yang dikalkulasikan berdasarkan V_Plast. :

Dan nilai Ft yang diperoleh adalah sebesar : 5.39 second . Karena nilai V_plast. berubah sesuai dengan perubahan-perubahan yang terjadi pada hasil segmen-segmen : V_Sp , V_Pr , V_Sr , V_Tr , ataupun V_Gt , maka nilai V_plast.(1) , adalah merupakan nilai perubahan dengan adanya hasil rekalkulasi dari V_Sp(1) , V_Pr(1) , V_Sr(1) , V_Tr(1) serta V_Gt.(1) .Dengan diketahui , Vf = Vf(1) = 0.9712 in.3/sec. , V_plast. = 5.2308 in.3 , V_plast.(1) = 5.9428 in.3 , maka :Ft = 5.2308 : 0.9712 = 5.39 sec. , dan Ft(1) = 5.9428 : 0.9712 = 6.12 sec.Untuk diperhatikan , jika nilai V_plast. berubah , maka nilai pre-kalkulasi Filling time-pun , Ft , juga akan mengalami perubahan ke Ft(1) . Sehingga hasil Filling time pada setiap segmen : Ft_Sp , Ft_Pr , Ft_Sr , Ft_Tr ataupun Ft_Gt , juga akan mengalami perubahan lagi setelah rekalkulasi dilakukan . Dari formula dasar sebagaimana tersebut di bawah ini , merupakan formula awal untuk setiap segmen-segmennya :

Maka , dapat ditentukan nilai perubahan yang yang akan tercapai selanjutnya , untuk : Ft_Sp(1), Ft_Pr(1) , Ft_Sr(1) , Ft_Tr(1) ataupun Ft_Gt(1) . Dan pergunaan basic formula aksen (1) dengan formula aksen (1) , untuk kalkulasi revisi lanjutan pada tiap segmen .

1. KONSTRUKSI MOLD , CLAMPING AREA DAN DIMENSI MOLD Konstruksi mold , untuk konvensional injection mold , dengan contoh design 8 Cavity Fliptop Cap yang telah diulas pada bagian sebelumnya , dapat dibuat dengan type konstruksi mold : 2 plate mold , atau dengan konstruksi 3 plate mold . Dengan design runner yang sudah diperhitungkan dengan spesifikasi mesin yang berkapsitas 100 ton , maka design konstruksi mold yang akan diterapkan pada kalkulasi berikut ini adalah menggunakan type : two plate mold . Untuk pengeluaran produk , menggunakan dua susun Ejector plate . Di mana : Ejector plate-1 : Saat mold open , sejauh satu setengah atau dua kali tinggi produk , Ejector plate 1 , akan ditarik oleh puller bolt sejauh langkah yang direncanakan dan berhenti , dan bersamaan itu , core insert-1 berfungsi mendorong mengeluarkan produk yang sudah tercetak , keluar dari dalam core insert block . Bersamaan itu pula , ejector runner pin melepas runner , dan Ejector Plate-2 terbawa sejauh dorongan Ejector Plate-1 . Ejector plate-2 : Saat ejection berlangsung , Ejector Plate-2 , maju sejauh langkah yang direncanakan , dan Ejector pin berfungsi melepaskan produk dari core insert-1 , dan kembali ke posisi semula secara otomatis dengan spring atau mengikuti langkah kembali ejector rod .Dalam menentukan ukuran plate dan susunannya , terlebih dahulu harus menentukan jenis bahan mold , atau material baja yang akan dipergunakan . Untuk standard mold base , dipergunakan jenis bahan yang termasuk kategori Midle Carbon Steel , Bersifat tahan terhadap pembebanan yang tidak terlalu besar , ulet , dan proses pengerjaan dengan mesin mudah , dan hantaran panas yang cukup memadai . Dengan memiliki spesifikasi teknik : tegangan yang dijinkan , S_mb , berkisar 12.000 psi ( 8.44 Kg / mm2 ) , berat jenis 7.85 Kg/dm3 , dan modulus elastisitas , E , pada baja , sebesar ; 30 x 10^6 lbf / in.2 ( 2.109 x 10^4 Kgf / mm2 ) , baja jenis ini banyak dipergunakan untuk bahan standard mold base secara umum .Dari spesifikasi mesin Injection dengan kapasitas 100 Ton , kapasitas Clamping Force mesin , CF , adalah sebesar 100 Ton = 100.000 Kg = 220.458.55 lb . Dengan Tekanan pada mold base yang dijinkan , S_mb , sebesar 12.000 psi = 8.44 Kg / mm2 ( pada spesifikasi , tegangan ini diperbolehkan pada ketebalan produk baja yang berkisar pada 22 mm atau pada kisaran 1 inch ) , maka dapat diperoleh Clamping Area , CA , sebesar ; 100.000 Kg : 8.44 Kg / mm2 = 11.852.27 mm2 = 18.3711 in.2 . Dan Injection Pressure yang diperlukan untuk material PP , adalah P_inj. , sebesar = 10.000 psi . Luas area molding yang diproyeksikan adalah meliputi , area proyeksi jalur runner dan cavity , yaitu A_pj , seluas = 17.766.39 mm2 = 27.5379 in.2 , Sehingga luasan total plate yang harus digunakan adalah , PA = CA + A_Pj = 11.852.27 + 17.766.39 = 29.618.66 mm2 = 45.91 in.2 .Kemudian perhatikanlah layout Sisi Core dengan dimensi seperti tampak pada gambar berikut ini , ada beberapa posisi yang harus diperhitungkan sebagai area yang tidak menerima beban , beban gesek , atau penempatan baut , yang kondisinya dibuat lobang . Sehingga luasan area yang mampu menerima beban Clamping Force , berkurang .

PENAMPANG CORE PLATE Dari layout seperti tampak pada gambar di atas , dengan luasan area yang diketahui setelah kalkulasi dalam menentukan dimensi-dimensi yang diperlukan , terdapat beberapa hal yang harus diperhatikan , bahwa luasan clamping area pada parting mold , yang memisahkan mold Sisi Core dan Sisi Cavity , mengalami pengurangan-pengurangan tahanan karena adanya lobang-lobang yang dibuat untuk pemakaian komponen-komponen yang diperlukan .Dari hasil perhitungan Clamping Plate Area , diperoleh area seluas PA = 29.618.66 mm2 = 45.91 in.2 , dengan ukuran insert block yang akan dipergunakan lebarnya B , adalah 107.5 mm , X = 2 kolom , dan row tersusun , Y = 4 row , maka lebar mold base , L mold , dapat ditentukan , L mold = 300 mm , dan ukuran panjang yang diperoleh dari luasan area PA , adalah sebesar = 29.618.66 : 300 mm = 98.73 mm . Tentunya hasil panjang ini tidak memungkinkan , karena untuk panjang insert block-nya , W insert , memerlukan panjang , W insert = Y x A = 4 x 70 mm = 280 mm , sehingga panjang mold base yang diperlukan dapat ditentukan dengan panjang , W mold = 400 mm , dengan pertimbangan adanya lobang Guide Pin dan komponen lain . Dengan demikan luasan PA , pada aktual penerapan adalah lebih besar dari hasil kalkulasi yang sesungguhnya . Sehingga Clamping Plate Area yang dipergunakan adalah berdasarkan ukuran plate yang direncanakan .Kemudian , mold base dengan ukuran plate 300 x 400 mm2 , luasan areanya Ap1 , adalah = 120.000.00 mm2 = 186.00 in.2 , Dengan tekanan yang diijinkan , S_mb =12.000.00 psi , maka plate tersebut mampu menahan beban , sebesar = 12.000.00 psi x 186.00 in.2 = 2.232.004.45 lb. , atau 1.012.71 Ton . Dan karena harus dibuat pocketing dan lobang-lobang komponen seluas Ap2 = 66.326.11 mm2 = 102.81 in.2 ( area lobang-lobang pada gambar yang tidak di arsir : 4 x GP , 4 x RP , 6 x B , 2 x Egp , dan Area Block Insert , lihat kalkulasi Area yang tidak menerima beban ). Maka beban yang mampu ditahan oleh mold base tersebut adalah sebesar ,W_max = S_mb x ( Ap1 Ap2 )= 12.000.00 psi x ( 186.00 in.2 102.81 in.2 )= 998.336.43 lb = 452.97 Ton .Meskipun mold base tersebut mampu menahan beban maksimum sebesar 452.97 Ton , hal tersebut belum tentu menjamin apakah mold base tersebut mampu menahan beban Clamping Force serta Injection Pressure seperti yang diharapkan , jika tidak memperhitungkan konstruksi mold dan pembahanan yang dipergunakan . Selain itu , nilai defleksi yang diperhitungkan seminimal mungkin , akan sangat menentukan konstruksi dan daya tahan mold yang dibuat kemudian , serta hasil produk pada saat diproduksi .2. AREA YANG TIDAK MENERIMA BEBAN : GP , adalah area l0bang Guide Pin , pada plate Sisi Core , Diameter Guide Pin ditentukan berdasarkan ukuran mold basenya . Pada type 2 plate mold , agar kondisi balance tercapai , Guide Pin ditempatkan pada Sisi Core sebanyak 4 buah pada masing-masing sudut , dengan jarak dan ukuran yang sama . Ketentuan diameter Guide Pin , berdasar ukuran mold base standard , dibuat berdasar besar dan kecil ukuran mold base . Untuk mold base berukuran besar , diameter Guide Pin akan lebih besar . Untuk menentukan diameter Guide Pin berdasarkan kalkulasi , adalah dengan mengetahui total beban yang akan diterima tiap Guide Pin , W_Gp , berdasarkan : beban tekanan dari keseluruhan total area molding yang diproyeksikan W_Ap , di tambah dengan beban material mold , W_mw , ( total material mold ) , di bagi jumlah Guide Pin , Qty_Gp , yang dipergunakan . Spesifikasi bahan untuk Guide Pin yang dipergunakan adalah baja jenis High Carbon Steel , mengandung sedikit Crome , mudah diperkeras dengan oil hardening ( 58 60 HRc ) , mudah dalam proses pengerjaan mesin , high toughness ( mempunyai keuletan tinggi ) , wear resist , dengan tegangan yang dijinkan , S_Gp , mencapai 20.000.00 psi ( 9.07 Kg / mm2 ) Pada Design 8 Cavity Fliptop Cap diameter 30 mm ini , luas area molding yang diproyeksikan adalah meliputi , area proyeksi jalur runner dan cavity , yaitu A_pj , seluas = 17.766.39 mm2 = 27.5379 in.2 , dengan beban yang diterima pada proyeksi area , W_Ap . Dan beban pada tiap Guide Pin , W_Gp , tekanan yang diperhitungkan adalah sebesar 80 % dari tekanan yang dijinkan , sehingga , W_Ap dapat diperhitungkan :LAYOUT PENAMPANG LUASAN AREA MOLDED YANG DIPROYEKSIKAN , A_pj = 17.766.39 mm2 = 27.5379 in.2

10.000.00 psi x 27.5379 in.2 = 275.379.62 lb = 124.95 Ton Di mana beban material mold , W_mold , karena keseluruhan ukuran belum diketahui maka beban ini diperhitungkan sebesar 2.204.00 lb , atau berkisar 1.00 Ton ( asumsi ini 2 sampai 3 x lebih besar dari aktual perhitungan akhir ) ,

sehingga beban total W_Gp , adalah : ( 275.379.62 + 2.204.00 ) = 277.583.62 lb , dan beban pada tiap Guide Pin adalah , W_Gp , sebesar = 277.583.62 lb : 4 buah = 69.395.91 lb. = 31.486 Ton. Panjang Guide Pin , l_Gp , adalah panjang yang masuk ke dalam bushing pada Sisi Cavity , sejarak 65 mm = 2.56 inch ( lebih kecil dari tebal cavity plate ) . Sehingga diameter Guide Pin , d_Gp , dapat ditentukan dari formulasi :

maka :

d_Gp = 69.395.91 lb. : ( 20.000.00 psi x 2.56 in. ) = 1.3554 inch. = 34.4 mm . Jadi , Diameter Guide Pin dapat ditentukan dari hasil pembulatannya , diameter 35 mm , atau sebesar 30 mm ( 1.18 inch ) Dan Total Area untuk lobang Guide Pin yang akan dibuat , GP = 4 x ( 1/4 x pi x d_Gp^2 ) = 4 x ( 1/4 x pi x 30^2 ) = 2.827.43 mm2 = 4.38 in.2 . RP , adalah area lobang Return Pin . Letak Return pin yang dikat dengan baut dan di clamp pada Ejector Plate-1 dan sliding pada Core Plate . Langkah ejectionnya , adalah pada saat kondisi mold open , Ejection Force yang ditimbulkan , merupakan gaya tarikan yang difungsikan dari penahanan pada Sisi Cavity , yang menarik Ejector Plate-1 dengan ke empat Return Pin , dan componen core insert-nya , sehingga hasil produknya dapat keluar dari cavity. Daya tarikan diperhitungkan sama dengan Ejection Force pada mesin 100 Ton yang berkisar 2 Ton , atau 4.408.00 lb . Return Pin dibuat balance 4 buah , ditempatkan pada 4 tempat yang seimbang . Beban tiap Return Pin , W_Rp = ( 4.408.00 lb : 4 ) = 1.102.00 lb = 500 Kg . Dibuat dari baja High Carbon Steel , mengandung sedikit Crome , mudah diperkeras dengan oil hardening ( 58 60 HRc ) , ulet dan mudah dikerjakan dengan mesin , dengan tekanan yang dijinkan , S_Rp , mencapai 20.000.00 psi ( 9.07 Kg / mm2 ) . Dengan menentukan panjang pembebanan , l_Rp , yang diperhitungkan pada design ini adalah sekitar : 1 x tinggi produk , maka l_Rp = 1 x 39.2 = 39.2 mm = 1.5433 inch . Kondisi Return Pin adalah sliding pada Sisi Core , modulus elastisitas baja , E = 30 x 10^6 lbf / in.2 ( 2.109 x 10^4 Kgf /mm2 ) maka diameter Return Pin , d_Rp , dapat diperhitungkan ;

d_Rp = [ ( 1.102.00 x 1.5433 ) : ( 0.196 x 20.000 ) ]^1/2 = [ 1.700.72 : 3.920.00 ]^1/2 = [ 0.43386 ]^1/2 = 0.6587 inch = 16.73 mmpembulatkan ke atas , pada diameter = 20.00 mm Maka area lobang Return pin , RP = [ 0.25 x pi x d_Dp^2 ] x 4 = [ 0.25 x pi x 20^2 ] x 4 = 1.256.64 mm2 = 1.9478 in.2 . Egp , adalah area lobang Ejector Guide Pin . Pada mesin injection 100 Ton , Ejection Force yang dipergunakan untuk mendorong Ejector Plate , berkisar pada 2 Ton , atau 4.408.00 lb . Ejector Guide Pin , dibuat balance pada 4 tempat , ujung-ujungnya ditanam pada Bottom dan Support Plate, pada toleransi press fit . Sehingga beban tiap Ejector Guide Pin , W_Egp = ( 4.408.00 lb : 4 ) = 1.102.00 lb = 500 Kg . Dibuat dari bahan yang sama dengan Return Pin , tekanan yang diijinkan S_Egp = 20.000.00 psi ( 9.07 Kg / mm2 ) . Dengan menentukan panjang pembebanan , l_Egp , yang diperhitungkan dalam design ini adalah sebesar : 2 x tinggi produk , maka l_Egp = 2 x 39.2 = 78.4 mm = 3.087 inch . Kondisi Ejector GuidePin adalah tetap , dan Ejector plate sliding melalui Ejector Guide bush , sehingga menimbulkan tekanan gesek , modulus elastisitas baja , E = 30 x 10^6 lbf / in.2 ( 2.109 x 10^4 Kgf /mm2 ) maka diameter Ejector Guide Pin , d_Egp , dapat diperhitungkan ;

d_Egp = [ ( 1.102.00 x 3.087 ) : ( 0.196 x 20.000 ) ]^1/2 = [ 3.401.87 : 3.920.00 ]^1/2 = [ 0.8675 ]^1/2 = 0.93157 inch = 23.66 mmpembulatkan ke atas , pada diameter = 25.00 mm Maka area lobang Ejector guide pin , Egp = [ 0.25 x pi x d_Egp^2 ] x 4 = [ 0.25 x pi x 25^2 ] x 4 = 490.874 x 4 = 1.9630.495 mm2 = 3.04342 in.2 . B , adalah area dari lobang bautbaut pengikat pada Core Plate ( CP ) ke konstruksi ke bawahnya Support Plate ( SP ) , Spacer Block ( SB ) dan Bottom Plate ( BP ) , dengan posisi kepala baut berada di posisi Bottom Plate ( BP ) . Lobang Baut , B , ditentukan sesuai dengan ukuran baut yang dipergunakan ditambah 0.5 s/d 2 mm gap . Dengan pertimbangan beban yang diterima dan posisi penempatan baut yang memungkinkan , beban berat pada Sisi Core , W_Cr , keseluruhan , pada design mold yang sedang dikalkulasikan ini , berkisar pada 220 300 Kg = 458.01 - 661.38 lb . ( lihat sketsa cross section pada gambar di atas ) Sedangkan beban tekanan dan gesekan , dan pengaruh injection pressure pada closed condition , serta beban tarikan pada saat mold open ataupun beban dorongan , saat mold ejection , dapat diperhitungkan sebagai beban yang diterimanya oleh mold tersebut , W_Ap . Bahan baut adalah baja type Midle Carbon Steel , yang proses pembentukanya dengan Forging ( dipanaskan terlebih dahulu , baru kemudian dibentuk ) , dengan tekanan yang dijinkan , S_B , sampai pada 9.000.00 psi ( 4.083 Kg/mm2 ) . Berdasarkan sketsa , pembeban baut W_B , dibebankan pada panjang baut , sepanjang l_B , yaitu : setengah tebal Cavity Plate , CP , ditambah tebal Support Plate , SP, ditambah tinggi Spacer Block , ditambah tebal Bottom Plate , dikurangi tinggi kepala baut dengan space 1 2 mm , adalah sekitar 260 mm = 10.24 inch . Pada perhitungan sebelumnya sudah diketahui , W_Ap = 275.379.62 lb = 124.95 Ton . maka beban tiap baut , W_B , dengan jumlah baut , Qty_B = 6 buah , dapat dikalkulasikan dengan formulasi :

W_B = [ 275.379.62 : 6 ] + 661.38 = 46.557.98 lbd_B = 46.557.98 : ( 9.000.00 x 10.24 )= 0.5052 inch = 12.80 mmdiperhitungkan dengan baut M14 dan gap 1 mm , d_B = 15 mm ( untuk Baut : M-14 )Area lobang baut , B = [ 0.25 x pi x d_B^2 ] x Qty_B = [ 0.25 x pi x 15^2 ] x 6 = 176.71 x 6 = 1.060.29 mm2 = 1.643 in.2 . B1 , adalah area dari lobang baut pengikat pada Core Block Insert , Coi , ke pocket area pada Core Plate ( CP ) , dengan posisi kepala baut berada di posisi bawah . Lobang baut , B1, ditentukan sesuai dengan ukuran baut yang dipergunakan ditambah 0.5 s/d 2 mm gap . Dengan pertimbangan beban yang diterima dan posisi penempatan baut yang memungkinkan . Beban berat pada Sisi Core , W_Cr ( hanya insert-nya saja ) kurang lebih 24 30 Kg = 52.91 - 66.14 lb, ditambahkan 60 % beban keseluruhan , W_Ap , yang dibagi jumlah baut , Qty_B1 . Di mana beban tekanan dan gesekan , dan pengaruh injection pressure pada closed condition , serta beban tarikan pada saat mold open ataupun beban dorongan , saat mold ejection tersebut , diperhitungkan sebagai beban total yang diterima oleh baut Core block insert tersebut . Tekanan yang dijinkan pada S_B1 , adalah 9.000.00 psi ( 4.083 Kg/mm2 ) . Berdasarkan sketsa , pembeban tiap baut W_B1 , dibebankan pada panjang baut , l_B1 , yaitu : setengah tebal Core block insert ditambah tebal Core Plate setelah pengurangan kedalaman pocket , dikurangi tinggi kepala baut +1 mm , adalah sekitar 50 mm = 1.9685 inch . Formulasinya :

W_B1 = [ ( 50% x 275.379.62 ) : 32 ] + 518.34 = 4.821.15 lbd_B = 4.821.15 : ( 9.000.00 x 1.9685 )= 0.2721 inch = 6.95 mm , ditentukan , d_B = 7.0 mm ( untuk Baut : M-6 ) Maka area lobang baut , B1 = [ 0.25 x pi x d_Egp^2 ] x Qty_B1 = [ 0.25 x pi x 7^2 ] x 32 = 38.48 x 32 = 1.231.5 mm2 = 48.48 in.2 .Dengan demikian , actual total area yang berlubang dan harus dikurangkan sudah diketahui , dan kalkulasi untuk pembebanan dapat dilanjutkan dengan data yang sudah didapatkan .3. KEKUATAN SPACER BLOCK Dari design ditentukan lebar Spacer Block , b_Sb , adalah = 48 mm , dengan panjang = W mold , maka panjang Spacer Block , l_Sb = 400 mm = 15.748 in. , tinggi t_Sb = 160 mm = 6.2992 in. . Pada tiap Spacer Block , terdapat 3 lobang baut B ( M-14 ) , dengan diameter d_B = 14 mm + 1 mm = 15 mm , Maka luas area pembebanannya , adalah :

= ( 48 x 400 ) ( 1/4 x pi x 15^2 x 3 )= 19.200.00 - 530.14 A_Sb = 18.669.86 mm2 = 28.9383 in.2 Dan untuk menentukan kekuatannya dapat berfungsi dengan baik serta mampu menahan beban dengan defleksi yang seminimal mungkin , maka dipergunakan formulasi berikut ini : W_max = 12.000 psi x 28.9383 in.2 = 347.259.6 lb = 157.56 Ton , adalah beban maksimum yang dapat ditopang oleh satu spacer block . S_Sb = ( 100.000.00 Kg ) : ( 2 x 18.669.86 mm2 ) = 2.6782 Kg / mm2 = 3.809.11 psi , dengan beban yang ditopangkan oleh area yang lebih luas , maka beban merata pada tiap mm2 lebih kecil dari yang batasan yang diijinkan , ( S_Sb = 3.809.11 psi ) 0.0025 mm , maka pembebanan sebesar W_insert pada konstruksi tersebut tidak diperkenankan . Memasukan nilai defleksi dengan ketentuan , a = 0.0025 mm = 1 x 10^-4 inch , untuk mendapatkan nilai W_insert_1 yang sesuai :W_insert_1 = [ 48 x ( 30 x 10^6 ) x 153.846 x ( 1 x 10^-4 ) ] : ( 8.0315^3 )= 42.762.06 lb. = 19.40 Ton . Dan hasilnya adalah beban yang mampu ditopang pada konstruksi plate tersebut , W_insert_1 , adalah sebesar = 19.40 Ton saja , kurang besar untuk pembebanan yang seharusnya , W_insert = 306.714.20 lb = 139.16 Ton . Sehingga harus ada perubahan .

Perlu diperhatikan , bahwa pembebanan yang bertumpu pada block insert , pada actualnya lebih menguntungkan , karena secara spesifikasi , batasan tekanan yang dijinkan untuk material yang dipergunakan untuk block insert hampir dua kali lebih besar dari batasan tekanan yang dijinkan pada material standard untuk mold base . Sehingga ketahanan yang dapat diterima adalah hmpir dua kali lipat juga . Tetapi untuk kondisi block insert yang terbagi-bagi seperti dalam design ini , meskipun tumpuan pada block insert hanya mempergunakan batasan S_insert = 5.516.69 psi = 3.8788 Kg / mm2 , kurang lebih sebesar seperempat dari batasan yang dijinkan untuk material block insert yang dipergunakan , yaitu sebesar 20.000.00 psi atau 14 Kg / mm2 . Tetapi , dengan kondisi yang terbagi-bagi , maka akan sangat riskan , karena pembebanan akan dipindahkan dan bertumpu pada urutan plate yang menyangganya berikutnya , yaitu pada core dan support plate . Kondisi akan berbeda , jika material pada core plate sejenis dengan block insert , sehingga block insert tidak perlu dibuat , tetapi dikerjakan langsung pada core atau cavity plate . Terdapat beberapa metode yang dapat diterapkan untuk perubahan , yaitu : - mengaplikasikan beban pada keseluruhan permukaan area plate pada parting line - merubah susunan ketebalan plate , - atau menentukan support pillar yang akan ditambahkan , yang dapat menyangga susunan plate tersebut pada kondisi defleksi pembebanan yang diijinkan .4.2. MENGAPLIKASIKAN BEBAN PADA PERMUKAAN AREA PARTING LINE Area clamping yang diperhitungkan adalah seluruh area permukaan yang bertumpu pada saat clamping , dan mengabaikan adanya gap ( gap dibuat hanya sebagai venting , sekitar 0.005 - 0.01 mm ) . Area tumpuan lebih luas , maka beban yang diterima pada tiap ukuran satuan persegi lebih kecil .

Area pada mold base , Ap , adalah : 53.673.89 mm = 83.1947 in. , dan area pada block insert , A_insert , adalah : = 57.986.89 mm = 89.88 in. , maka area total , A_total yang dipergunakan :A_total = Ap + A_insert = 53.673.89 + 57.986.89 = 111.660.78 mm2 = 173.075 in.2 Maka tekanan yang terjadi pada permukaan block insert , S_plate , adalah sebesar : S_plate = W_Mb : A_total = 495.838.17 lb : 173.075 in.2= 2.864.87 psi = 2.0143 Kg / mm2 Beban pada ketebalan total , d , yang diperhitungkan adalah sebesar = 90 + 50 = 140 mm = 5.512 inch , dan b = 400 mm = 15.748 in , pada jarak bentangan antara spacer block , l = 204 mm = 8.0315 in. Maka : Modulus section , Z = [ ( 15.748 ) x ( 5.512 ^2 ) ] : 6 = 79.7432 in.3 W_plate = [ 2.864.87 x 8 x 79.7432 ] : 8.0315 = 227.557.78 lb = 103.25 Ton . Adalah beban yang terjadi pada titik pusat area core plate . Dan mengetahui Moment Inertia , I = ( [ 15.748 ] x [ 5.512^3 ] ) : 12 = 219.7717 in.4 Memasukan pengechekan nilai defleksi a , untuk , W_plate = 227.557.78 lb = 103.25 Ton . a = ( 227.557.78 x 8.0315^3 ) : ( 48 x ( 30 x 10^6 ) x 219.7717 )= 3.7252 x 10^-4 in = 0.009462 mm .Dan hasil defleksi yang lebih besar dari ketentuan ( 0.009462 mm > 0.00254 mm ) , tentunya konstruksi tersebut tidak dapat menjamin ketahananya jika dikerjakan , sehingga perubahan yang dapat ditentukan kemudian adalah dengan merubah ukuran ketebalan plate .4.3. MERUBAH KETEBALAN PLATE Dengan mengacu dari spesifikasi semula , Beban pada ketebalan total , d , yang diperhitungkan adalah sebesar : d = ( 90 + 50+ x ) mm , di mana x adalah faktor tambahan untuk tebal plate . Dan b = 400 mm = 15.748 in , pada jarak bentangan antara spacer block , l = 204 mm = 8.0315 in. Maka :

Mencari ketebalan d , dengan W_plate = 227.557.78 lb = 103.25 Ton . d = [ ( 227.557.78 x 8.0315^3 x 12 ) : (( 1 x 10^-4 ) x 48 x ( 30 x 10^6 ) x 15.748 ) ]^(1/3)= [ 1.414.695.348.0 : 2.267.712 ]^(1/3)= 623.8426^(1/3) = 8.5446 in = 217.033 mm d = 217.033 = 90 + 50 + x , maka x = 217.033 140 = 77.033 mm , dengan demikian , maka pada rencana semula ketebalan plate pada Core plate atau Support plate dapat ditambahkan , jika pembulatan menjadi setebal 220 mm , maka dapat dirubah untuk tebal Support plate , t_Sp = 120 mm , dan tebal cavity plate , t_Cp = 100 mm .

4.4. MENENTUKAN SUPPORT PILLAR TAMBAHAN . Penambahan Support Pillar , diperlukan jika kondisi penambahan tebal plate tidak memungkinkan , jadi selain sebagai alternatif , dapat pula sebagai langkah perbaikan pada kondisi mold yang sudah dibuat , tetapi mengalami defleksi yang melebihan batasan defleksi yang ditentukan . Untuk mengetahui , berapa besar diameter dan jumlah support pillar yang diperlukan , harus diketahui terlebih dahulu beban yang akan ditopang oleh support pillar tersebut . Dari kalkulasi sebelumnya , pada pembebanan untuk block insert , diketahui bahwa W_insert = 306.714.20 lb = 139.16 Ton . Dan beban W_insert_1 , yang dapat ditopang pada ketentuan defleksi a = 0.00254 mm = 0.0001 in. , adalah , W_insert_1 = 42.762.06 lb. = 19.40 Ton . Dan tekanan untuk material jenis midle carbon steel yang diijinkan , sebesar , S_pl = 10.000 psi = 7.031 Kg / mm2 Selisih yang dicari , W_search , adalah ; W_search = W_insert W_insert_1 = 306.714.20 - 42.762.06 = 263.952.14 lb = 119.76 Ton.LAYOUT PENEMPATAN SUPPORT PILLAR

Dengan ketentuan , bahwa total pembebanan adalah , W_search , dan diameter beban adalah d_b , dan tinggi pillar adalah ; l = 160 mm = 5.512 in , material jenis midle carbon steel , bersifat ulet dan elastis , dengan tekanan yang bekerja pada pillar , S_pillar = 10.000.00 psi , dan jumlah pillar , qty_pillar = 8 buah ( sesuai dengan layout yang memungkinkan ) , maka diameter pillar , d_pillar , dapat ditentukan dengan ;

d_beban = 263.952.14 : ( 10.000.00 x 5.512 ) = 4.1903 in. = 106.43 mmMaka diameter pillar , d_pillar yang akan dipergunakan :

d_pillar = [ ( 4.1903^2 ) : 8 ]^(1/2)= 1.4816 in. = 37.63 mmDalam menentukan Support Pillar , baik jumlah ataupun diameter yang dikehendaki , hal yang perlu diperhatikan adalah space area yang memungkinkan dan tidak mengganggu komponen-komponen yang lain , selain itu , keseimbangan penempatan , juga diperlukan agar pada saat ejection , beban tetap terbagi sama rata ( balance ) . Secara prinsip , semakin banyak penopang dan semakin besar diameter penopang , semakin kuat menahan beban dan pengurangan defleksi yang terjadi .Dalam beberapa bagian sebelumnya , pada bagian 1 sampai bagian 4 , saling berkaitan antara formulasi satu dengan formulasi lain , serta ketentuan dan spesifikasi yang sangat diperlukan , dengan ketelitian dalam menentukan design dan kalkulasinya sangat diperlukan pada proses pengerjaan selanjutnya . Faktor toleransi , standarisasi ukuran dan metode pengerjaan yang diperlukan harus diperhatikan juga , agar proses pengerjaan dapat terlaksana dengan baik .

Dan dalam menerapkan gambar kerja , ketelitian dalam memberikan ukuran dan spesifikasi yang diperlukan sangat membantu dalam proses pengerjaan machining-nya . Demikian pula dengan standarisasi yang diperlukan . Untuk itu , sebelum gambar kerja dari suatu design yang telah direncanakan , diserahkan untuk proses pengerjaan , hendaknya pemeriksaan dilakukan lebih lanjut , dan mendapatkan persetujuan . Karena gambar kerja merupakan kertas kerja dari suatu proses perencanaan yang dijadikan pegangan pada saat pengerjaan machining . Jadi , faktor kesalahan , baik ukuran , spesifikasi ataupun pembahanan tidak mungkin terjadi .