0

TUGAS I

POLIMER THERMOSETTING DAN

POLIMER PLASTIK

OLEH

RAHMAN SONOWIJOYO

130421036

PROGRAM STUDI EKSTENSI

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATRA UTARA MEDAN 2013/2014

1

ww

Solulosa;

Polytera;

Polypropila;

Polyehlen;

Polysucfona;

(ABS) ;

Polyimide;

Nylon;

Alcrilic;

Vinil.

ww

Resin Amino;

Fenol-formaldehida (Resin Phenol);

Resin Furan;

Resin Epoksida;

Silikon polimer

Klasifikasi Bahan

Logam Keramik Polimer

Plastik

Thermosetting Thermoplastik

Komposit Semikonduktor

Bagan Klasifikasi Bahan

2

POLIMER

Polimer disebut juga dengan makromolekul merupakan molekul besar yang dibangun

dengan pengulangan oleh molekul sederhana yang disebut monomer. Polimer merupakan

molekul raksasa (makromolekul) yang terbentuk dari susunan ulang ratusan bahkan ribuan

molekul sederhana yang disebut monomer. Oleh karena itu polimer mempunyai massa

molekul relatif yang sangat basar.Polimer (polymer) berasal dari dua kata, yaitu poly (banyak)

dan meros (bagian – bagian).

karakteristik polimer secara umum yaitu sebagai berikut :

• Densitas yang rendah, dibandingkan dengan logam dan keramik.

• Rasio kekuatan terhadap berat (strength to weight) yang baik untuk beberapa jenis

polimer.

• Ketahanan korosi yang tinggi.

• Konduktivitas listrik dan panas yang rendah

Klasifikasi polimer dapat dibedakan berdasarkan ketahanan terhadap panas (termal) dan

berdasarkan asalnya.

1. Polimer berdasarkan asalnya

Berdasarkan asalnya, polimer dibedakan atas polimer alam dan polimer buatan. Polimer

alam telah dikenal sejak ribuan tahun yang lalu, seperti amilum, selulosa, kapas, karet,

wol, dan sutra. Polimer buatan dapat berupa polimer regenerasi dan polimer sintetis.

Polimer regenerasi adalah polimer alam yang dimodifikasi. Contohnya rayon, yaitu serat

sintetis yang dibuat dari kayu (selulosa). Polimer sintetis adalah polimer yang dibuat dari

molekul sederhana (monomer) dalam pabrik

2. Polimer berdasarkan ketahan terhadap panas

polimer termoplastik

polimer termoseting

3

A. POLIMER THERMO SETTING

1. PENDAHULUAN POLIMER THERMOSETTING

Polimer termoseting adalah polimer yang mempunyai sifat tahan terhadap panas. Jika

polimer ini dipanaskan, maka tidak dapat meleleh. Sehingga tidak dapat dibentuk ulang

kembali. Susunan polimer ini bersifat permanen pada bentuk cetak pertama kali (pada saat

pembuatan). Bila polimer ini rusak/pecah, maka tidak dapat disambung atau diperbaiki lagi.

Polimer ini terdiri dari molekul rantai lurus dengan ikatan yang kuat antarsesamanya

Atau bisa dikatakan Polimer thermosetting adalah polimer network. Polimer ini

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.

Plomer termoseting memiliki ikatan – ikatan silang yang mudah dibentuk pada waktu

dipanaskan. Hal ini membuat polimer menjadi kaku dan keras. Semakin banyak ikatan silang

pada polimer ini, maka semakin kaku dan mudah patah. Bila polimer ini dipanaskan untuk

kedua kalinya, maka akan menyebabkan rusak atau lepasnya ikatan silang antar rantai

polimer. 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

Tidak dapat menerima siklus pemanasan-pendinginan seperti termoplastik:

• Ketika dipanaskan pada tahap awal, termoset melunak dan mampu mengalir di dalam

cetakan.

• Tapi pada temperatur yang tinggi, terjadi reaksi kimia yang mengeraskan material

sehingga akhirnya menjadi padatan yang tidak mampu lebur kembali (infusible

solid).

4

• Jika dipanaskan ulang, tidak mampu melunak kembali melainkan akan terdegradasi

menghasilkan arang.

Bentuk struktur ikatan silang sebagai berikut:

2. SIFAT POLIMER THERMOSETTING

Sifat polimer termoseting sebagai berikut.

Ketika dipanaskan pada tahap awal, termoset melunak dan mampu mengalir di dalam

cetakan.

Tapi pada temperatur yang tinggi, terjadi reaksi kimia yang mengeraskan material

sehingga akhirnya menjadi padatan yang tidak mampu lebur kembali (infusible

solid).

Jika dipanaskan ulang, tidak mampu melunak kembali melainkan akan terdegradasi

menghasilkan arang.

Keras dan kaku (tidak fleksibel)

Tidak dapat dibentuk ulang (sukar didaur ulang).

Tidak dapat larut dalam pelarut apapun.

Tahan terhadap asam basa.

Mempunyai ikatan silang antar rantai molekul.

5

6

3. JENIS-JENIS THERMOSETTING

3.1 Resin Urea formaldehid (Resin Amino)

Resin Urea formaldehid adalah hasil polimerisasi kondensasi urea dengan formaldehid.

Resin ini termasuk dalam kelas resin thermosetting yang mempunyai sifat tahan terhadap

asam ,basa , tidak dapat melarut dan tidak dapat meleleh. Karena sifat-sifat tersebut, aplikasi

resin urea-formaldehid yang sangat luas sehingga industri urea-formaldehid berkembang

pesat. Resin urea ini dapat dicetak tekan, memiliki permukaan yang keras dan mempunyai

nilai dielektrik yang tinggi dan dapat diberi berbagai warna. Contoh industri yang

menggunakan industri formaldehid adalah laminating, coating, tekstil resin finishing. Jenis

resin ini banyak juga digunakan untuk mencegah berkerut dan kusut nya kain katun dan untuk

mencegah menyusutnya kayu.

3.2 Fenol-formaldehida/bakelit (Resin Phenol)

Merupakan resin sintetik yang dibuat dengan mereaksikan phenol denganformaldehida,

wujud nya keras, kuat, awet dan dapat dicetak pada berbegai kondisi.Bahan ini mempunyai

daya tahan panas dan air yang baik dan dapat diberi macam-macam warna,sering digunakan

sebagai bahan pelapis dan laminating, pengikat batu gerinda, pengikat logam ataugelas, dapat

dicetak menjadi kotak, isolator listrik, tutup botol dan tangkai pisau, plastik yang digunakan

untuk peralatan listrik seperti fitting lampu listrik, steker listrik, peralatan fotografi, radio,

perekat plywo.

3.3 Melamin-formaldehida.(Resin Amino)

Resin melamin-formaldehida diperkenalkan di Jerman oleh Henkel pada tahun 1935.

Resin ini termasuk dalam golongan resin amino yang diproduksi melalui reaksi

polikondensasi antara melamin dan formaldehida. Dibandingkan dengan resin urea-

formaldehida, resin ini mempunyai kelebihan yakni transparan; kekerasan(hardeness) yang

lebih baik; stabilitas termal yang tinggi; tahan terhadap air, bahan kimia, dan goresan. Dari

kelebihan ini, penggunaan resin ini sangat luas, seperti pada industri perekat, tekstil, laminasi,

kertas, pelapisaan permukaan ( surface coatings) dan sebagainya.

3.4 Polyesters

Poliester di industri digunakan dalam penguatan ban, tali, kain buat sabuk mesin

pengantar (konveyor), sabuk pengaman, kain berlapis dan penguatan plastik dengan tingkat

7

penyerapan energi yang tinggi.Serat-serat poliester juga bisa dicampur dengan serat-serat

katun, wol, rayon dan sutera. Sifat-sifat serat poliester adalah sebagai berikut:

o Tahan kusut, baik untuk pakaian wanita maupun pria.

o Tahan cuci dan tidak kusut kalau dicuci.

o Lebih tahan sinar matahari dari pada nylon.

o Dapat ditekan dengan setrika panas (150° C), hingga terjadi lipatan tetapi dapat

dihilangkan dengan panas yang sama

3.5 Resin Furan

Resin ini berasal dari hasil pengolahan limbah pertanian, seperti: tongkol jagung dan

bijikapas. Warna produk nya agak tua, tahan air dan mempunyai sifat-sifat listrik yang baik.

3.6 Resin Epoksida

Resin jenis ini banyak dipakai untuk keperluan: pengecoran, pelapisan, protektor alat-alat

listrik, campuran cat dan sebagai adhesif (perekat/lem).Karena alasan resin ini tahan terhadap

aus dan beban kejut, maka sering juga digunakan untuk membuat cetakan tekan (metalurgi

serbuk), panel sirkuit listrik, tangki dan jig.

3.7 Silikon polimer dengan silikon sebagai bahan dasar

Mempunyai sifat yang sangat berbeda dengan bahan dasar plastik (atom karbon) lain nya.

Sifat-sifat spesifik nya adalah: stabilitas (tahan terhadapsuhu tinggi), kedap air, oleh karena

itu sering digunakan untuk membuat: minyak gemuk (fat), resin, perekat dan karet

sintetis.Contoh polimer termoplastik ialah Selulosa yang dibuat dari serat kapas dan kayu,

namun sangat kuat dan ulet serta dapat diberi ber- bagai warna.

4. PROSES PENGERJAAN THERMOSETTING

4.1 Cetak Tekan

Prinsip cetak tekan dibambarkan pada gambar di bawah ini. Sejumlah bahan dimasukan

dalam cetakan logam yang telah dipanaskan terlebih dahulu. Pada waktu cetakan ditutup,

bahan yang telah lunak tertekan sehingga mengalir mengisi rongga cetakan. Bahan yang

8

digunakan dapat berbentuk serbuk atau tablet prabentuk. Tekanan yang lazim digunakan

berkisar antara 0,7 sampai 55 Mpa, tergantung pada bahan yang digunakan dan bentuk

produk. Suhunya berkisara antara 120 hingga 205˚C. Panas sangat penting bagi resin

termosetting, karena pertama-tama diperlukan untuk plastisasi, kemudian untuk polimerisasi

atau untuk pengerasan. Serbuk perlu dipanaskan secara merata, suatu hal yang cukup sulit

karena daya hantar panas bahan tidak baik. Beberapa jenis bahan diolah dengan penekanan,

akan tetapi siklus pemanasan dan pendinginan cetakan yang cepat akan menimbulkan

kesulitan. Produk mungkin cacat sewaktu dikeluarkan bila pendonginan cetakan tidak

sempurna.

Proses cetak tekan

4.2 Cetak Transfer

Pada proses cetak transfer, serbuk termosetting atau benda prabentuk diletakkan pada

tempat tersendiri atau alam ruang tekanan di atas rongga cetakan, seperti tampak pada gambar

di bawah ini. Di sini bahan mengalami plastisasi akibat panas dan tekanan dan diinjeksikan ke

dalam rongga cetakan, sebagai cairan panas, di sini bahan tersebut kemudian mengalami

pengerasan. Waktu reaksi pengerasan untuk cetak-transfer lebih singkat dibandingkan proses

cetak-tekan. Waktu pengisian pun lebih singkat karena digunakan bahan pembentuk yang

lebih besar yang dapat dipanaskan lebih cepat. Proses ini sangat cocok untuk membuat

bagian-bagian yang memerlukan sisipan logam yang keecil, karena bahan plastik yang panas

memasuki rongga cetakan secara bertahap tanpa tekanan yang tinggi. Bentuk yang rumit dan

bentuk dengan variasi penampang yang besar dapat juga duhasilkan dengan cara cetak

transfer. Keterbatasan dari proses ini ialah: kehilangan bahan dalam saluran pengalir, spru dan

harga cetakan yang lebih mahal dibandingkan dengan cetakan pada proses cetak-tekan.

9

Proses cetak transfer

4.3 Cara Injeksi Bahan Thermosett

Bahan termosett dalam batas-batas tertentu dapat dibentuk dengan cara cetak-jet. Setelah

dimodifikasi mesin cetak-injeksi untuk bahan termoplastik, dapat diubah untuk keprluan cetak

jet. Nosel, yang merupakan bahan terpenting dari mesin harus dapat dipanaskan dan

didinginkan selama siklus injeksi. Mula-mula resin dipanaskan dalam silinder yang

menglilingi penekanan, sampai lunak namun belum terpolimerisasi. Pada waktu penekan

menekan resin melalui nosel ke dalam cetakan, terjadi panas tambahan. Pada saat cetakan

penuh, nosel didinginkan dengan cepat dengan mengalirkan air untuk mencegah polimerisasi

bahan yang tersisa.

Mesin ulir umpan balik kini mulai digantikan dengan mesin cetak-jet seperti tampak pada

gambar di bawah ini. Bahan masuk, (di bawah pengaruh gravitasi), sementara didorong oleh

ulir yang berputar, bahan sekaligus dipanaskan. Pada waktu ulir berputar, bahan terplastisasi

di muka ulir, dan masih terhalang oleh plunyer sampai terkumpul sejumlah bahan tertentu.

Plunyer kemudian turun, dan ulir memaksa bahan memasuki ruang transfer. Bahan kemudian

ditekan memasuki rongga cetakan.

10

Proses dengan reaction injection

4.4 Spraying

Pengerjaan plastik dengan spraying menggunakan suatu alat penyemprot yang

dikendalikan seorang operator atau control computer. Dan hal ini merupakan paling cukup

populer sejak pertengahan abad 21. Pembuatan produk dengan cara spraying sering digunakan

sebagai komponen pendukung untuk struktur solid dan aplikasi lainnya. Alat penyemprot itu

sendiri biasanya dilengkapi dengan mekanisme yang dapat memotong serat fiber menjadi

helaian-helaian dan kemudian di distribusikan sepanjang permukaan cetakan.

Kemajuan teknologi dengan cara spraying telah terbukti lebih efisien dan merupakan

sistem penyemprotan yang lebih bersih, dengan mengurani emisi stirena, kapasitas

penyemprotan yang lebih besar dan keseragaman lebih baik diantara pola penyemprotan. Alat

penyemprot dihasilkan dengan konfigurasi yang bemaca-macam, masingmasing dengan

kemampuan yang berbeda-beda.

Proses dengan spraying

11

4.5 Pengecoran

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

Yang terakhir ini sangat cocok untuk lensa optik dan penggunaan lainnya yangmemerlukan

plastik yang sangat jernih. Resin ini mudah dicor karena memiliki sifatfluiditas yang baik.

Akrilik digunakan untuk mengecor benda yang tembus cahaya danlembaranPlastik di cor

apabila jumlah tidak seberapa. Sering kali dibuat cetakan terbukadari timah hitam dengan

menceluokan mandril baja dengan bentuk tertentu dalam timahhitam cair yang kemudian

dilepaskan setelah membeku.Dapat digunakan inti timah hitam, adukan semen atau karet bila

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

bakudituang dalam cetakan, lalu kelebihannya dikeluarkan kembali.Benda padat dapat dibuat

dengan menggunakan cetakan dari adukan semen,gelas,kayu, logam, atau karet sintetis

.

12

POLIMER THERMOPLASTIK

A. PENDAHULUAN

Polimer termoplastik adalah polimer yang mempunyai sifat tidak tahan terhadap panas. Jika

polimer jenis ini dipanaskan, maka akan menjadi lunak dan didinginkan akan mengeras.

Proses tersebut dapat terjadi berulang kali, sehingga dapat dibentuk ulang dalam berbagai

bentuk melalui cetakan yang berbeda untuk mendapatkan produk polimer yang baru.

Polimer yang termasuk polimer termoplastik adalah jenis polimer plastik. Jenis plastik ini

tidak memiliki ikatan silang antar rantai polimernya, melainkan dengan struktur molekul

linear atau bercabang. Bentuk struktur termoplastik sebagai berikut.

Bentuk struktur bercabang termoplastik.

Polimer termoplastik memiliki sifat – sifat khusus sebagai berikut.

- Berat molekul kecil

- Tidak tahan terhadap panas.

- Jika dipanaskan akan melunak.

- Jika didinginkan akan mengeras.

- Mudah untuk diregangkan.

- Fleksibel.

- Titik leleh rendah.

13

- Dapat dibentuk ulang (daur ulang).

- Mudah larut dalam pelarut yang sesuai.

- Memiliki struktur molekul linear/bercabang.

Contoh plastik termoplastik sebagai berikut.

- Polietilena (PE) = Botol plastik, mainan, bahan cetakan, ember, drum, pipa saluran,

isolasi kawat dan kabel, kantong plastik dan jas hujan.

- Polivinilklorida (PVC) = pipa air, pipa plastik, pipa kabel listrik, kulit sintetis, ubin

plastik, piringan hitam, bungkus makanan, sol sepatu, sarung tangan dan botol detergen.

- Polipropena (PP) = karung, tali, botol minuman, serat, bak air, insulator, kursi plastik,

alat-alat rumah sakit, komponen mesin cuci, pembungkus tekstil, dan permadani.

- Polistirena = Insulator, sol sepatu, penggaris, gantungan baju.

B. PROSES PENGERJAAN

Proses pengerjaan bahan plastik banyak ragamnya, tetapi pengerjaan tersebut belum

tentu bisa masuk pada jenis plastik yaitu thermosetting atau thermoplastik. Jadi pada

prinsipnya ada pengerjaan hanya untuk thermosetting, pengerjaan hanya untuk jenis

thermoplastik dan adapula yang bisa digunakan oleh keduanya.

Metode-metode yang digunakan untuk mengkonversi bahan plastik dalam bentuk pellet,

butiran, serbuk, lembaran, cairan, atau dibentuk preforms ke bentuk atau bagian. Bahan

plastik mungkin mengandung berbagai zat aditif yang mempengaruhi sifat serta processability

dari plastik.

Setelah membentuk, bagian tadi dapat dilanjutkan untuk berbagai operasi tambahan

seperti pengelasan, perekat ikatan, permesinan, dan permukaan dekorasi (lukisan,

Metallizing).

Beberapa proses pengerjaan termoplastik adalah sebagai berikut :

14

Pengerjaan Permesinan

Pengelasan

Pengeleman

Pengerolan/Calendering

Ekstrusi

Injeksi

Cetak tiup/Blowing

Thermoforming/vacum forming

Pengerjaan bahan plastik dengan penguat serat.

Rotate casting

Expanding foming

Spinning

Blow film

C. LANGKAH – LANGKAH PENGERJAAN TERMOPLASTIK

1. Pengerjaan permesinan

Pada prinsipnya pengerjaan plastik dengan permesinan dapat dikerjakan dengan

pengerjaan logam/kayu yang biasa, hanya harus mengadakan perubahan pada alat potong.

Hal yang harus diperhatikan adalah sifat plastik yang sensitif terhadap panas dibanding

logam. Dapat melakukan proses pemotongan sedikit-sedikit dengan kecepatan potong yang

tinggi dan pemakanan rendah.

Beberapa pengerjaan yang termasuk pengerjaan permesinan,

Menggores dan memotong

Kikir

Bor

15

Gergaji

Pembuatan ulir

Gerinda dan poles

Bubut

Frais

2. Pengelasan

Pada prinsipnya hanya thermoplastik yang dapat di las, itupun harus bahan yang

sama, ini karena setiap jenis plastik mempunyai berat molekul yang berbeda.

Adapun bahan thermoplastik yang dapat dikerjakan dengan las adalah :

PVC –keras

PVC – lunak

HDPE

LDPE

SAN

ABS

POM

PC

PP

PMMA

Jenis-jenis Pengelasan

a. Pengelasan dengan elemen panas

b. Pengelasan dengan gas panas

b. Las gesek

c. Las frekuensi tinggi

16

d. Las ultrasonic

3. Pengeleman

Pengeleman adalah suatu sistem penyambungan modern. Dengan pengeleman bahan

yang akan disambung tidak perlu dilelehkan seperti pada pengelasan, oleh karena itu

pengeleman lebih baik beberapa segi dari pengelasan.

Pengeleman bisa dipakai untuk menyambung plastik yang tidak bisa atau tidak

baik untuk di las. Misal : acrylglass

Pengeleman bisa dipakai untuk penyambungan bahan yang berbeda-beda, yang

mana hanya dengan pengeleman saja bisa dibuatnya. Misal pengerjaan teknik anti

korosi

Pengeleman juga sangat ekonomis untuk pekerjaan assembling. Misal

penyambungan pipa.

4. Calendering / Pembuatan roll

Calendaring adalah sebuah proses dimana lembaran – lembaran dari material

thermoplastik dibuat dengan cara melewatkan polimer halus yang dipanaskan diantara dua

buah rol atau lebih. Biasanya roll untuk pengerjaan lembaran ini terdiri dari 4 – 5 roll utama.

Susunan roll tersebut ada bermacam-macam yaitu susunan I,L,F, dan Z.

Dalam proses calendering, plastik dibuat menjadi gulungan antara dua rol yang

membuatnya ke sebuah yang kemudian lewat sekitar satu atau lebih tambahan gulungan

sebelum melepas sebagai film berkelanjutan. Kain atau kertas dapat diberi umpan melalui

gulungan yang terakhir, sehingga mereka menjadi diresapi dengan plastik.

Prinsip kerja mesin Roll

Thermoplastik dilelehkan pada ekstruder kemudian di ekstruksi keluar. Plastik dalam

keadaan leleh ditempatkan diantara bantalan rol dan dirol untuk membentuk menjadi

lembaran. Plastik yang diektrusi ini dipindahkan pada ban berjalan dan di roll awal. Bantalan

rol tersebut dalam keadaan panas, dan menjaga keadaan plastik dalam keadaan bentuk yang

semi-leleh sehingga memungkinkan untuk di rol dalam bentuk yang lebih tipis sebagaimana

dihasilkan dari roller tersebut yang posisinya semakin dekat dan semakin dekat satu sama

17

lainnya. Dari roll ini dipindahkan pada ban berjalan lagi, dibawa pada alat pengaduk, keluar

dari alat ini, dipindahkan lagi dengan ban berjalan ke mesin rollnya.

Di mesin ini thermoplastik di roll sesuai dengan ukuran yang diinginkan dan

dilakukan pada roll penarik. . Apabila ketebalan lembaran sudah sesuai dengan kriteria,

kemudian didinginkan pada roll pendingin dan kemudian digulung.

Contoh Produk dengan proses Calendering :

Pembuatan lembaran untuk jas hujan; lembaran palstik untuk alas tidur bayi ;

lembaran plastic yang digunakan di rumah-rumah; cover seat plastik.

5. Ekstrusi

Ekstrusion moulding adalah suatu proses pembuatan plastik (termoplastik) yang

berbentuk profil atau bentukan yang sama dengan ukuran panjangnya yang cukup besar.

Proses ini digunakan untuk membuat pipa, selang, sedotan, dsb. Teknik ini merupakan

metode tertua dalam pencetakan plastik, dan saat ini masih digunakan untuk mencetak

plastik termoset.

Dalam proses ini, plastik atau butiran yang homogen, dan dengan terus-menerus

terbentuk. Produk yang dibuat dengan cara ini termasuk tabung, pipa, lembaran, kawat dan

substrat pelapisan, dan bentuk profil. Proses ini digunakan untuk membentuk bentuk yang

sangat panjang dengan jumlah besar, lalu dapat dipotong-potong dengan bentuk menjadi

kecil-kecil. Ekstrusi dapat menghasilkan tingkat output tertinggi dari setiap proses plastik

misalnya, pipa telah dibentuk di tekanan 2000 lb / h (900 kg / jam).

Prinsip kerja mesin Ekstrusi

1) Thermoplastik baik berupa tepung atau granula dilelehkan pada ekstruder.

2) Kemudian diinjeksikan melalui cetakan

18

3) Setelah keluar dari cetakan yang sesuai dengan profil yang diinginkan

dimasukkan dalam alat kalibrasi.

4) Keluar dari alat kalibrasi masuk ke tangki air untuk didinginkan.

5) Setelah dingin dimasukkan ke ban penarik

6) Kemudian dipotong-potong sesuai dengan ukuran yang diminta pada alat potong

dan kemudian disusun pada alat penyusun.

Bahan baku yang sering digunakan untuk proses Cetak Ekstrusi adalah :

Polyvinylchlorid (PVC)

Polyethylene (PE)

Polypropylene (PP)

Polystyrene (PS)

Contoh Produk dengan proses Ektrusi :

Pipa ; Batang ; Cetakan Bantalan ekstrusi; Kanvas; Ram; Roda gigi ; tangki air ;

Profil U,L ; Rangka Pintu.

6. Injeksi

Proses pembentukan produk berbahan plastik dengan cara menginjeksikan atau

menyuntikan plastik cair kedalam sebuah rongga cetak yang kemudian didinginkan dan

dikeluarkan dari rongga cetak. Material dari proses ini adalah plastik dengan bentuk granula (

butiran kecil ), powder ataupun larutan. Pengerjaan ini menggunakan cetakan tertutup.

19

Injection unit terdiri dari beberapa bagian, yaitu :

o motor dan transmission gear unit

bagian ini berfungsi untuk menghasilkan daya yang digunakan untuk memutar screw

pada barel, sedangkan transmisi unit berfungsi untuk memindahkan daya dari putaran

motor ke dalam secrew, selain itu transmission unit juga berfungsi untuk mengatur

tenaga yang di salurkan sehingga tidak pembebanan yang terlalu besar.

o Cylinder screw ram

bagian ini berfungsi untuk mempermudah gerakan screw dengan menggunakan momen

enersia sekaligus menjaga perputaran screw tetap konstan, sehingga di dapat di hasilkan

kecepatan dan tekanan yang konstan saat proses injeksi plastik dilakukan.

o Hopper

adalah tempat untuk menempatkan material plastik, sebelum masuk ke barel, biasanya

untuk menjaga kelembapan material plastik, digunakan tempat penyimpanan khusus yang

dapat mengatur kelembapan, sebab apabila kandungan air terlalu besar pada udara, dapat

menyebabkan hasil injeksi yang tidak bagus.

o Barrel

adalah tempat screw, dan selubung yang menjaga aliran plastik ketika di panasi oleh

heater, pada bagian ini juga terdapat heater untuk memanaskan plastik sebelum masuk ke

nozzle.

o Screw

reciprocating screw berfungsi untuk mengalirkan plastik dari hopper ke nozzle, ketika

screw berputar material dari hopper akan tertarik mengisi screw yang selanjutnya di

panasi lalu di dorong ke arah nozzle.

o Nonreturn valve

valve ini berfungsi untuk menjaga aliran plastik yang telah meleleh agar tidak kembali

saat screw berhenti berputar.

o Injection Process Mechanism

perhatikan gambar 3 diatas, bahan baku untuk plastik injeksi berupa plastik raw material

yang berupa butiran – butiran kecil plastik tersebut di masukkan dalam hopper, setelah

pressure, kecepatan dan parameter lainya di setting, plastik raw material (material kasar)

20

akan di panaskan dalam barrel, selanjutnya screw berputar dan mengalirkan plastik yang

mulai meleleh, saat plastic akan di injeksikan oleh nozzle, molding unit di tutup oleh

clamping unit, setelah di tutup dan di tekan oleh clamping unit plastik di masukkan ke

dalam mold unit melalui nozzle.

Setelah plastik di masukkan ke dalam molding unit, screw berhenti berputar, lalu

clamping unit menarik core mold, sehingga mold terbuka, di lanjutkan dengan melepas

produk plastik yang telah di cetak dengan menekan ejektor pada molding unit.

o Mold Unit

mold unit adalah bagian terpenting untuk mencetak plastik, bentuk benda plastik sangat

tergantung dari bentuk mold, karena setelah plastik masuk ke dalam mold, di dinginkan

maka terbentuklah bentuk plastik sesuai dengan bentuk mold, ada berbagai tipe mold, di

sesuaikan dengan bentuk benda yang akan dibuat, untuk mengenal lebih jauh tentang

mold perlu pembahasan tersendiri. (http://mould-technology.blogspot.com/2007/12/

injection-molds-classification.html). Mold yang paling simple atau biasa di sebut dengan

stadrad mold, secara umum terdiri dari :

o Sprue dan runner system

bagian ini yang menerima plastik dari nozzle lalu oleh runner akan di masukkan ke dalam

cavity mold.

o Cavity side

bagian ini merupakan salah satu sisi yang membentuk bentuk plastik, cavity side terletak

pada stationary plate, yaitu plate yang tidak bergerak saat prosses ejecting produk plastik.

o Core side

bagian ini juga merupakan bagian yang ikut andil memberikan bentuk pada produk

plastik yang di cetak, bedanya core side berada pada moving plate, dan bagian ini selalu

di hubungkan dengan ejektor. Secara umum dua bagian inilah yang membentuk produk

plastik.

o Ejector system

setiap jenis mold selalu mempunyai sistem untuk melepas produk yang selesai di cetak

dari cavity mold, bagian inilah yang disebut dengan ejektor, walau jenis ejektor

bermacam-macam.

21

7. Blowing

Blow molding atau blow forming adalah suatu proses pembuatan plastik

(termoplastik) yang bentuknya memiliki rongga – rongga pada bagian tengah dari produk.

Plastik cair pada proses ini berbentuk pipa kemudian dimasukan kedalam cetakan lalu ditiup

hingga menempel pada dinding cetakan. Pada hasil cetakanya, proses ini cenderung memiliki

ketebalan dinding yang tidak merata dan umumnya produk berupa silinder.

Proses ini terdiri dari pembentukan sebuah tabung (disebut parison) dan memasukkan

udara atau gas lain yang menyebabkan tabung tersebut mengembang menjadi berongga,

tertiup bebas sesuai cetakan untuk membentuk menjadi produk dengan ukuran dan bentuk

tertentu. Parison secara tradisional dibuat oleh proses ekstrusi.

Prinsip kerja mesin Blowing

Untuk pengerjaan blowing dibutuhkan mesin ekstruksi dan cetakan. Melalui mesin

ekstruksi ini thermoplastic diekstruksi menjadi sebuah pipa seperti selang ( dalam kondisi

panas ), selang dijepit dengan cetakan dan dipotong. Cetakan ini bisa bergerak dari mulut

ekstruksi ke mulut peniup. Setelah selang panas ada dalam cetakan, cetakan ini bergerak ke

tempat mulut peniup untuk ditiup dengan udara bertekanan. Tekanan ini akan menekan plastic

hingga membentuk sesuai dengan bentuk cetakan. Pengerjaan blowing biasanya digunakan

untuk membuat botol-botol kemasan dan eirigen atau tangki air dari kapasitas kecil sampai

besar.

Contoh Produk dengan proses Blowing :

Botol-botol minuman; segala produk yang berbentuk botol/silinder.

22

8. Thermoforming / Vacum Forming

Thermoforming adalah salah satu metode dan banyak dipakai dalam memproses

material plastik. Produk dari proses Vacuum Forming sangat banyak dan memegang peranan

penting dalam kehidupan sehari-hari.

Thermoforming adalah pembentukan lembaran plastik menjadi bagian-bagian

melalui aplikasi panas dan tekanan. Tooling untuk proses ini adalah yang paling murah

dibandingkan dengan proses plastik lainnya. Juga dapat menampung bagian lembaran yang

sangat besar serta bagian-bagian kecil.

23

Prinsip kerja mesin Thermoforming

Dengan memanaskan plastik berbentuk lembaran (sheet) hingga melunak / soft lalu

meletakannya diatas mold. Lalu Vacuum mulai menyedot material tersebut ke dalam mold /

cetakan. Lalu material tadi dikeluarkan dari mold. Pada pembentukkan singkat ini, proses

Vacuum Forming memanfaatkan pneumatic, hydraulic dan pengontrol panas yang

memungkinkan lebih singkatnya waktu produksi.

Contoh Produk dengan proses Thermoforming :

Baths & Shower Trays

Tempat minuman (Gelas plastik)

Tempat cetakan agar-agar

Plastik untuk mengepak mainan anak-anak

Wadah tempat makanan.

9. Pengerjaan bahan plastik dengan penguat serat.

Plastic dengan penguat serat ini adalah resin dengan rambahan penguat dari serat,

contohnya resin polyster dan Resin Epoxid, sedang penguatnya misalnya dari seart gelas.

Dimana untuk memprosesnya ada beberapa cara antara lain :

o Laminasi dengan tangan

o Pengerjaan serat semprot

o Press dingin

o Press panas

o Laminasi kotinyu

o Sentrifugal

o Pengerjaan Elektrostatik

10. Rotate casting

Rotational Molding Process adalah salah satu proses pembentukan plastic. Biasa juga

disebut rotomoulding biasanya menggunakan temperature yang tinggi, tekanan rendah (low

24

pressure) dalam metode manufakturingnya yang mengkombinasikan panas dan perputaran bi-

axial (bi-axial rotation).

Dalam proses ini, bubuk digilas halus dan dipanaskan dalam cetakan yang berputar

sampai meleleh. Jika bahan cair yang digunakan, proses ini sering disebut lumpur salju

molding. Resin yang melebur akan seragam dalam melapisi permukaan dalam cetakan.

Tujuan dari Rotational Molding Process adalah untuk mengurangi ongkos produksi dan

membuat design possibilities yang lebih luas / tak terbatas. Hal ini memberikan kesempatan

bagi seorang designer untuk membuat parts dengan ketebalan dinding yang sama dan bentuk

yang rumit. Proses ini dapat menjadi alternative bagi proses blow molding, thermoforming

dan plastic injection molding.

Keuntungan dari proses pembuatan plastic memakai Rotational Molding Process

adalah :

- Lebih hemat ongkos produksi.

- Memberikan flexibility yang lebih baik dalam mendesain produk.

- Ketebalan dinding produk yang dihasilkan akan seragam.

- Produk tidak ada parting line .

Contoh produk dengan Rotating Molding :

Bola plastic dengan permukaan yang tidak keras / lunak.

25

Pompa pada alat deteksi tekanan darah / tensimeter.

11. Expanding foming

Dalam proses expanding/foaming matrial plastik dapat dikembangkan/ diperpanjang/

dipeluas. Campuran resin yang mengandung katalis dan bahan kimia yang dapat membantu

proses perpanjangan (expanding) ditempatkan pada sebuah cetakn dimana ia akan memanjang

kestruktur yang berbentuk sel. Polyurethanes, polyethers, ureaformaldehida, polyvinys, dan

phenoliks adalah bahan-bahan yang sering dikerjakan dengan cara ini. Perlengkapan flotasi,

spoges, kasur-kasur, dan bantalan pengamanan adalah contoh dari yang sering dibuat dengan

cara ini.

12. Spinning

Spining dari plastic bisa dipanaskan dimulurkan, ditark, menjadi serabut, kemudian

dipintal menjadi benang bisa lebih kuat.

Contoh: kain tas, jaring, gelasan,jala ikan

26

13. Blow film

Proses blown film adalah proses pembentukan plastik berongga dengan cara

meniupkan udara bertekanan ke material plastik hasil ekstrusi melalui cincin udara (air ring).

Material plastik yang digunakan biasanya adalah PE (LDPE & HDPE).

27

D. PENGUJIAN

Pengujian termoplastik dapat mengambil berbagai bentuk.

tes tarik-ISO 527 -1/-2 dan ASTM D 638 menetapkan metode uji standar. Standar-standar

ini secara teknis setara. Namun mereka tidak sepenuhnya sebanding karena perbedaan dalam

kecepatan pengujian. Penentuan modulus membutuhkan ketelitian tinggi ± 1 mikrometer

untuk Dilatometer .

Lentur tes-3-poin tes lentur antara umum dan metode yang paling klasik untuk plastik semi

kaku dan kaku.

Pendulum dampak-dampak tes tes digunakan untuk mengukur perilaku materi pada kecepatan

deformasi yang lebih tinggi. penguji dampak Pendulum digunakan untuk menentukan energi

yang dibutuhkan untuk istirahat spesimen standar dengan mengukur tinggi yang pendulum

palu naik setelah berdampak pada potongan uji.

28

DAFTAR PUSTAKA

.http://www.lgschemistry.org.uk/PDF/Thermosoftening_and_thermosetting_plastics.pdf

http://www.facebook.com/pages/Poliester/111934102156768

http://www.authorstream.com/Presentation/aninditays-594658-anindita-reggie-xii-ipa-2/

Baeurle SA, Hotta A, Gusev AA (2006). "Pada fase kaca dari multifasa dan bahan polimer

murni":. Polymer 47 6243-6253. DOI : 10.1016/j.polymer.2006.05.076 .

http://hadiyantokimia.guru-indonesia.net/artikel_detail-21224.html

http://www.chem-is-try.org/kategori/materi_kimia/kimia-polimer/klasifikasi-polimer/

\ Varzaneh HA Karimi, P Carbone, Mueller-Plathe F (2008). "Hydrogen Bonding dan

Crossover Dinamis dalam Poliamida-66: Sebuah Studi Simulasi Dinamika Molekuler"..

Makromolekul 41: 7211-7218 DOI : 10.1021/ma8010685 .

http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-polimer/klasifikasi-polimer/polimer-

termoplastik-dan-termosetting/

http://www.blogger-index.com/perbedaan%20termoset%20dan%20termoplastik.html

29

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI .................................................................................................................... i

BAGAN KLASIFIKASI BAHAN ................................................................................... 1

POLIMER ......................................................................................................................... 1

A. POLIMER THERMO SETTING .............................................................................. 3

1. PENDAHULUAN POLIMER THERMOSETTING ........................................... 3

2. SIFAT POLIMER THERMOSETTING .............................................................. 4

3. JENIS-JENIS THERMOSETTING ..................................................................... 5

a. Resin Urea formaldehid (Resin Amino) .......................................................... 5

b. Fenol-formaldehida/bakelit (Resin Phenol) ..................................................... 5

c. Melamin-formaldehida.(Resin Amino) ............................................................ 5

d. Polyesters ......................................................................................................... 5

e. Resin Furan ...................................................................................................... 6

f. Resin Epoksida ................................................................................................. 6

g. Silikon polimer dengan silikon sebagai bahan dasar ....................................... 6

5. PROSES PENGERJAAN THERMOSETTING .................................................. 6

B. POLIMER THERMOPLASTIK ............................................................................... 11

1. PENDAHULUAN ................................................................................................ 11

2. PROSES PENGERJAAN .................................................................................... 12

3. LANGKAH – LANGKAH PENGERJAAN TERMOPLASTIK ........................ 13

4. PENGUJIAN ....................................................................................................... 26

DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................................... 27

i