PROSES MANUFAKTURProsesPembentukanPIastikHasil Pembelajaran Umum: Memberikan mahasiswapengetahuanyang komprehensif tentangdasar-dasarproses pemesinandan mesin perkakas, proses forming dan molding, metrology dan aplikasi terhadapkualitasproduk dananalisis system manufaktur. Khusus: Memberikanpemahaman terhadapprosespembentukanplastik11/11/20112OUTLNE PENGANTAR PROSES PEMBENTUKAN PLASTK PERTMBANGAN DALAM PERANCANGAN11/11/20113PENGANTAR11/11/20114 Jenis-Jenis Plastik Polimer Lebur (Melt) Keunggulan Proses PlastikJenis Plastik Thermoplastics Padat (solid) pada suhu kamar dan mudah mencairpada suhu hingga beberaparatus derajat. Mudah dibentukdenganpemanasanyang berulang-ulang Saat proses pemanasanstruktur molekul tidakberubah dan tidak mengalamiproses pengerasan(curing)11/11/20115Jenis Plastik Thermosets Saat proses pemanasandan pembentukan, terjadiperubahankimia permanenpada struktur molekul(cross-linking) sehinggaplastik mengeras(curing) Setelah mengeras, plastik tidak dapatdicarikanmelaluiproses pemanasan ulang (infusible solid)Jika dipanaskankembali, polymer thermosetting mengalamidegradasidan menghitam(akibatpemanasan)11/11/20116Polimer Lebur Polymer lebur(2elt): polimer thermoplastic yang melunakakibat dipanaskanhinggafasa cair ViskositasPolymer lebur adalah cairan kental yang memiliki viskositas tinggiProses pembentukan dilakukan dengan menuangkan polymer lebur ke dalam cetakan11/11/20117Keunggulan Proses Plastik Proses pembentukanplastik memungkinkan untukgeometri yang sangat beragam Umumnyadibentuk menggunakancetakan sehinggalangsung menghasilkan bentukakhir produk (tidak perluproses lanjutan) Energi (panas) yang dibutuhkan untuk pembentukanplastik lebihrendah daripadalogam11/11/20118Keunggulan Proses Plastik Alat penanganan material lebihsederhanadan sedikitkarena temperaturproses pembentukkanrendah danjumlah mesin yang dibutuhkanhanya mesin molding Pada umumnya tidak memerlukanproses pengecetanatau pelapisanpermukaan11/11/20119PROSES PEMBENTUKAN PLASTK Ekstrusi Moulding Thermoforming11/11/201110EKSTRUS Merupakan proses kompresi dimana material mengalirke dalam lubangcetakan Menghasilkan material kontinu dengan bentukpenampangsesuai dengan bentuk lubangcetakan Proses pembentukkan polimer Material yang banyakdigunakan: ther2oplastics dan elasto2er Produksi masal: tabung, pipa, selang, selubungkabel11/11/201111Proses & Peralatan Ekstrusi11/11/201112Proses & Peralatan Ekstrusi Diameter internal barel: 25 150 mm Panjang diamter (L/D) barel: Berkisar 10-30 Besar untuk ther2oplastic Kecil untuk elasto2er Putaran ulir: 60 rpm11/11/201113Proses & Peralatan Ekstrusi Fungsi ulir :eed section: memindahkanpeletplastik dari hoper dan pemanasanawal11/11/201114Proses & Peralatan Ekstrusi Fungsi ulir :o2pression section: polimerdiubah menjadicair, udara yang terperangkapdiekstraksi, material dikompresi11/11/201115Proses & Peralatan Ekstrusi Fungsi ulir :etering section: cairan menjadihomogendantekanan yang terjadi mendorong material mengalirmelaluilubangcetakan11/11/201116Proses & Peralatan Ekstrusi Breaker plate Terdiri atas lubang-lubangkecil Berfungsi sebagai: Penyaring kontaminasi dan gumpalan 2elt yang besar Meningkatkan tekanan pada 2etering section Meluruskan aliran melt dan menghilangkan kecenderunganmelintir saat ekstrusi (viskoelastisitas) akibat gerakan putar didalam barel11/11/201117Konfigurasi Die11/11/201118Konfigurasi Die11/11/201119Cacat Pada Ekstrusi11/11/201120Cacat Pada Ekstrusi11/11/201121MOULDNG njection Moulding Compression Moulding Transfer Moulding Blow Moulding11/11/201122njection Molding Polimerdipanaskandan dialirkanke dalamcetakanmenggunakan tekanan yang tinggi Umumnya untuk ther2oplastic Menghasilkanprodukdiskrit sesuai/mendekati bentukakhir (net shape) produk Waktu siklus produksi: 10-30 detik Ukuran produk: 50gr 25kg Ekonomis untuk produksi masal Dapat digunakan untuk membuat bentukyang komplekTergantung dari kemampuan dalam membuat cetakan11/11/201123Peralatan njection Molding11/11/201124Proses njection Molding 11/11/201125Cetakan11/11/201126Sistem njeksi11/11/201127Cacat Pada njection Molding $hort shotsPlastik mengeras sebelum mengisi secara penuh rongga cetakanCara mengatasi: menaikkan temperatur dan (atau) tekanan FlashingPolimer melt tertekan di antara parting surfacePenyebab: celah parting terlalu besar, gaya injeksi lebih besardari gaya clamping, temperatur melt terlalu tinggi11/11/201128Cacat Pada njection Molding $ink 2arks and voidsTerjadi pada bagian cetakan yang tebal $ink: pada saat permukaan mulai mengeras, material bagiandalam mengalami kontraksi sehingga permukaan terdepresi kedalamVoids: Sama dengan sink tetapi permukaan tidak terdepresi, melainkan adanya rongga di bagian internal material Weld linesPertemuan dua aliran polymer melt misalnya karena mengelilingiinti,sehingga membentuk garisCara mengatasi, temperatur melt dan tekanan injeksi yang lebihtinggi, pemilihan gating syste211/11/201129Compression MoldingUntuk thermosetting plastics(1) charge is loaded(2)&(3) chage is compressed and cured(4) part is ejected and removed11/11/201130Transfer Molding 11/11/201131Extrusion Blow Molding11/11/201132(1) exLruslon of parlson(2) parlson ls plnched aL Lhe Lop and sealed aL Lhe boLLom around a meLal blow pln as Lhe Lwo halves of Lhe mold come LoaeLher(3) Lhe Lube ls lnflaLed so LhaL lL Lakes Lhe shape of Lhe mold cavlLv(4) mold ls opened Lo remove Lhe solldlfled parLnjection Blow Molding11/11/201133(1) parlson ls ln[ecLlon molded around a blowlna rod(2) ln[ecLlon mold ls opened and parlson ls Lransferred Lo a blow mold(3) sofL polvmer ls lnflaLed Lo conform Lo Lhe blow mold(4) blow mold is opened and blown product is removedTHERMOFORMNG Proses dimana sebuah lembar (sheet) thermoplastic dipanaskan, kemudian dideformasisesuai dengan bentuk yang diinginkan Misalnya: bak mandi Terdiri dari dua proses utama Pemanasan Pembentukan11/11/201134Vacuum Thermoforming(1) a flat sheet is softened by heating(2) the softened sheet is placed over a concave mold cavity(3) a vacuum draws the sheet into the cavity (4) the plastic hardens on contact with the cold mold surface and the part is removed and subsequently trimmed from the web11/11/201135Pressure Thermoforming11/11/201136% Mlrlp denaan vacuum denaan perbedaan(2) sheeL ls placed over a mold cavlLv(3) poslLlve presure forces Lhe sheeL lnLo Lhe cavlLvMechanical Transforming(1) Heating sheet is placed above a negative mold(2) mold is closed to shape the sheet11/11/201137PERTMBANGAN DALAM PERANCANGAN Pertimbangan Umum Plastik Ekstrusi Komponen Cetak11/11/201138Pertimbangan dalam Perancangan Pertimbangan umum$trength and stiffness Tidak sekuat dan ulet logam I2pact resistance Plastik sangat baik dalam menyerap benturan$ervice te2peratures Temperatur kerja plastik relatif terbatas daripada logam ataukeramik11/11/201139Pertimbangan dalam Perancangan Pertimbangan umum%her2al expansion Mudah berubah bentuk akibat perubahan suhu Degradation Kualitas plastik mengalami degradasi akibat terkena sinarmatahari atau radiasi lainnya11/11/201140Pertimbangan Dalam Perancangan Plastik ekstrusi Wall thickness Ketebalan yang uniform lebih dikehendaki Variasi ketebalan menyebabkan aliran material tidak merata, pendinginan yang tidak sama sehingga produk cenderungmelengkung Hollow section Bagian rongga mempersulit perancangan die and aliranplastik11/11/201141Pertimbangan Dalam Perancangan Plastik ekstrusiorners Sudut tajam pada bagian dalam dan luar sebaiknya dihindari Mengakibatkan aliran yang tidak merata dan konsentrasitegangan pada produk11/11/201142Pertimbangan dalam Perancangan Komponen cetakcono2ic production quantities Cetakan mahal, jumlah produksi yang layak berkisar 1000-10000 unit Part co2plexity Dapat membuat produk berbentuk komplek tanpa perlu dibagimenjadi beberapa komponen penyusun Wall thickness Ketebalan plastik dikehendaki tipis agar material tidakmelengkung akibat penyusutan dan waktu pengerasan yang lebih cepat11/11/201143Pertimbangan dalam Perancangan Komponen cetak Holes Lubang pada produk memperumit perancangan cetakan Toleransi Produk plastik hasil cetakan memiliki toleransi akibat daripenyusutan dan parameter proses yang berbeda-beda11/11/201144TERMA KASHProses Manufaktur45