Recomendados
Mais conteúdo relacionado
Semelhante a INJECTION MOLDING
Semelhante a INJECTION MOLDING (20)
INJECTION MOLDING
- 1. PT.StechoqRobotikaIndonesia Injection Molding Group 4 / Class B Studi Independen Lean Manufacture Engineering Course for Digital Transformation and Industry 4.0
- 4. Pengertian Injection molding merupakan metode yang penting dalam industri pembuatan plastik. Injection molding banyak dipilih karena memiliki beberapa keuntungan, yaitu kapasitas produksi yang tinggi, sisa penggunaan material (useless material) sedikit, dan tenaga kerja minimal. Selain itu, bahan baku yang digunakan juga dapat diolah dalam satu kali proses dan pada umumnya metode ini juga tidak memerlukan proses finishing.Keunggulan metode injection molding adalah kita dapat membuat suatu benda dengan bentuk geometri yang kompleks dalam satu langkah produksi yang dilakukan secara otomatis. Sedangkan kekuranganya,biaya investasidan perawatan alat tinggi, serta perancangan produk harus mempertimbangkan moldingnya. pembuatan desain
- 5. BahanBaku Dalam proses injection molding, bahan baku yang digunakan adalah polimer. Ada beberapa jenis polimer, antara lain: • Thermoplastic Polymers: Jenis polimer ini memiliki sifat mudah dibentukdengan pemanasan yang berulang-ulang,selain itu juga tidak mengalami proses pengerasan (curing) saat pemanasan struktur molekul. • Amorphous Thermoplsatics: Jenis polimer ini memiliki sifat yang sama dengan termoplasticpolymers,tetapi perbedaannyaterletak pada bentuk dan struktur kimianya. Bentuknya sangat kecil sehingga molekulnya hampir tidak dapat diihat. • Semi-Crystalline Thermoplastics: Polimer ini memiliki sifat yang sama dengan termoplastic polymers tetapi bentuk strukturnya seperti kristal. Bentuk molekulnya sebesar 50 sampai 500 µm sehingga masih dapat dilihat dengan jelas. • Thermosets: Jenis polimer ini akan mengalami perubahan kimia permanen pada struktur molekulnya (cross-linking) pada saat pemanasan dan pembentukan sehingga mengalami proses pengerasan (curing).
- 6. Produk PlastikInjeksi Produkplastikinjeksisering kita jumpai di seki kita. Sparepart otomotif, perabotan rum tangga, botol minuman, sedotan, da perlengkapan industri atau rumah tangg lainnya merupakan barang-barang yan terbuat dari plastik. Plastikmemilikianeka ragam campuran kimia sehingga menghasilkankarakteristikplastikyan berbeda. Beberapa kelebihandari bahan plas yaitu ringan, fleksibel, multiguna, kuat, tid bereaksi, tidak karatan, bersifat termoplas (heat seal), dapat diberi warna, dan hargan yang murah. Kelemahan dari plastik kare adanya zat monomer dan molekul kecil da plastik yang mungkin bermigrasi ke dala bahan pangan yang dikemas.
- 8. HorizontalInjection MoldingMachine Pada proses atau cara kerja Injeksi Plastik (PlasticInjectionMolding Process) terdapat 2 bagian besar metode dan tipe mesin yang dipakai, yakni Mesin Injeksi Plastik Vertical(VerticalInjectionMoldingMachine) dan Mesin Injeksi Plastik Horisontal (Horizontal Injection Molding Machine). Di sini hanya akan dibahas mengenai proses Mesin Injeksi Plastik Horisontal dgn pertimbanganprosesMesinHorisontalyang lebih umum.
- 9. MoldClose MenutupCetakan Dalam 1 siklus kerja proses injeksi, diawali dengan proses menutup cetakan. Istilah Mold dalam dunia Injeksi Plastik adalah cetakan untuk Proses Injeksi Plastik. Mold itu sendiri terdiridari 2 bagian besar yaitu sisi “Core”dan sisi “Cavity”.Sisi Cavity diikat pada “Stationery 4 UrutanProses • Gerakan menutup pada kecepatan perlahan dengan tekanan rendah. (Low Mold Close Velocity & Low Mold Close Pressure) • Gerakanmenutuppada kecepatantinggidengan tekanan rendah. (High Mold Close Velocity & Low Mold Close Pressure) • Gerakan menutup pada kecepatan perlahan dengan tekanan rendah. (Low Mold Close Velocity & Low Mold Close Pressure) • Menghimpit Cetakan dengan Tekanan Tinggi (High Mold Clamp) Platen” Mesin Injeksi. Sedangkan, sisi Core diikat pada “Moving Platen” mesin, bagian inilah yang bergerak membuka dan menutup. Pada proses menutup terbagi menjadi 4 urutan proses, yaitu:
- 10. FillInjection InjeksiPengisian Setelah dipastikan Mold dihimpit dengan tekanantinggimaka Unit Injeksi yang terdiri dari Nozzle, Barrel, Screw, dan seterusnya bergerakmendekatiMold hingga Nozzlebersentuhandengan Mold, juga dengan tekanan tinggi (Hingga 100 kg/cm²). Kemudian mesin melakukan proses injeksi pengisian, yaitu menyuntikkan plastik cair ke dalam Mold. Parameter • Tekanan Pengisian (Fill Pressure) Mesin-mesin keluaran saat ini memiliki variasi tingkat Tekanan Pengisian lebih dari 2 tingkat, dan juga diikuti dengan variasi posisi dari tiap-tiap Tekanan Pengisian tersebut. Sehingga kita dapat menentukan di posisi manakah ketika plastik cair membentuk produk membutuhkan besaran TekananPengisian“sekian”nilainya,dan di posisilain dengan masih produk yang sama membutuhkan besaran Tekanan Pengisian “sekian”, dan seterusnya. Pada proses ini melibatkan beberapa parameter yang bisa kita atur sedemikian rupa • Kecepatan Pengisian (Fill Velocity) Terdapatvariasitingkatkecepatanyang bisa kitaaturdan dibutuhkanuntuk menghindariadanya kondisihasil produk yag tidak diinginkan.Posisi-posisi tingkat kecepatan inipun bisa kita atur disesuaikan dengan posisi aliran plastik ketika membentuk produk. mengikuti tingkat kesulitan produk yang akan kita buat, yaitu:
- 11. Holding Injection InjeksiMenahan Penyempurnaan hasil produk berada pada bagian proses ini. Sengaja harus dibuat seperti itu Misalkan: agar pada proses penyempurnaan nantinya • PH1 dengan besaran 40 kg/cm² dengan waktu (TPH1) 0.5 second • PH2 dengan besaran 30 kg/cm² dengan waktu (TPH2) 1 second • PH3 dengan besaran 20 kg/cm² dengan waktu (TPH3) 2 second hanya akan membutuhkannilai yang benar-benar efisien.Pada proses ini tidak lagi melibatkan kecepatan di dalam setting parameternya, hanya besaran tekanan yang kita atur beserta waktuyang kitabutuhkanuntuk itu. Pada mesin sekarang terdapat 2 atau lebih Tekanan Holding dengan 2 atau lebih setting waktu yang disediakan. Ketepatan besaran Tekanan sangat menentukan hasil produk yang dibuat, terlalu besar akan masalah. Begitu juga bila kita buat terlalu kecil. Kebutuhan tingkat Tekanan Holding harus berdasarkan pertimbangan kebutuhan terhadap hasil produk.
- 12. Charging &Cooling IsiUlangdan Pendinginan Isi ulang (Charging) plastikcair untuk siap disuntikkan pada siklus selanjutnya, bersamaan waktunya perhitungan waktu ProsesCharging Pendinginan pun (Cooling) Proses Charging sendiri adalah berputarnya Screw dengan bantuan Motor Hidrolikke arah putaran yang telah ditentukan,sehingga plastik pellet masukke dalam Barrel,digilingoleh Screw,dan sampai di depan Torpedo sudah dalam keadaan cair dan siap untuk disuntikkanke dalam Mold. Tentu saja dengan bantuan suhu Barrel yang dapat kita atursesuaispesifikasijenisplastikyang digunakan,yaitupada suhutitik cair nya. “Check Valve” yang terbuka, seperti pada gambar di atas. Dengan kondisi adanya aliran dari belakang Torpedo menuju bagian depan Torpedo dan tertutup ketika ada usaha aliran plastik cair dari depan ke belakang Torpedo. Jadi alat ini berfungsisebagai katup satu arah. dimulai. Parameter yang direkomendasikan adalah waktu Pendinginan (Cooling Time) harus lebih lama dari waktuIsiUlang(ChargingTime). Bila waktu Charging yang lebih lama,maka yang terjadiadalah tumpahan material plastik dari nozzleketikaMold Terbukapada proses berikutnya.
- 13. MoldOpen Membuka Cetakan Proses Ejection ini pun terdapat parameter yang dapat kita atur, yaitu Jarak, tekanan hidroliknya, kecepatan, dan berapa kali mendorongnya. Parameter ini tentu saja tergantung kebutuhan dan bentuk produknya. Maka 1 siklus Proses Injeksi Plastik telah selesai,atau juga biasa di sebut 1 Shot. Dalam keadaan operasi Full Autodengan menggunakanRobot sebagai pengambil produk,maka akan kembali ke proses 1 yaitu menutup cetakan dan seterusnya 5 urutankerja Pada proses ini terdapat 5 urutan kerja, yaitu: • Melepas Himpitan pada Cetakan (Mold Clamp Release) • Gerakan membuka pada kecepatan perlahan dengan tekanan rendah (Low Mold Open Velocity & Low Mold Open Pressure) • Gerakan membuka pada kecepatan tinggi (High Mold Open Velocity) • Gerakan membuka pada kecepatan rendah (Low Mold Open Velocity) • Gerakan melepas produk dari dalam cetakan (Ejection) berulang-ulang, atau terus menerus hingga plastik pellet habis.
- 15. Komponen Utama Dalam proses injection molding terdapat lima komponen penting, yaitu bagian injection unit, molding unit,clamping unit, tempering system, dan mesin pengendali sistem. Kelima komponen ini merupakan satu kesatuan yang saling berhubungan secara otomatis. Sumber: Pötsch, 1995
- 16. InjectionUnit Injection unit memiliki tiga fungsi utama, yang pertama yaituuntukmemanaskandan melelehkan bahan baku yang akan masuk melalui bagian hopper. Setelah meleleh, bahan baku tersebut kemudiandiinjeksikanke dalam cavity.Fungsiyang terakhiradalah untukmemberikantekananselama proses pendinginan plastik.Ketiga fungsi utama ini juga mendukung proses injection unit untuk bergerak ke depan dan ke belakang pada saat berhubungan dengan mold, serta untuk memutuskan hubungan nozzle dengan tekanan yang tepat.
- 17. Hopper Motordan Transmission GearUnit Hopper digunakan untuk Bagian ini berfungsi untuk menempatkan material plastik sebelum masuk ke barrel. Pada umumnya hopper mempunyai menghasilkan daya yang digunakan untuk memutar screw pada barrel, sedangkan Bagian Injection Unit semacam jendela yang transmission unit berfungsi digunakan oleh operator untuk memeriksa pengisian bahan dengan mudah. untuk memindahkan daya dari putaran motor ke dalam screw. CylinderScrew Chamber Screw Reciprocating screw berfungsi untuk mengalirkan plastik dari hopper menuju ke nozzle. Ketika screw berputar, material dari hopper akan tertarik mengisi screw dipanaskan dan Bagian ini berfungsi untuk mempermudah gerakan screw dengan menggunakan momen inersia sekaligus perputaran screw tetap konstan, menjaga yang selanjutnya kemudian didorong ke arah nozzle
- 18. NonreturnValve HeaterBand Valve ini menjaga aliran plastik yang berfungsi untuk Heater band digunakansebagai pemanas elektrik dengan telah meleleh agar tidak berbentuk sabuk. kembali saat screw berhenti berputar. Bagian Injection Unit BarrelTempering Nozzle Proses plasticating berakhir pada nozzle. Pada nozzle ini terjadi perputaran silinderpada sprue brushing yang terletak pada mold. Alat ini merupakan tempat screw dan selubung yang menjaga aliran plastik ketika dipanasi oleh heater. Pada bagian ini juga terdapat heater untuk memanaskan plastik sebelum masuk ke nozzle.
- 19. Molding Unit RunnerSystem Runner System berfungsi untuk mengeluarkan melt panas dari nozzle pada plasticatingunit dan kemudian mendistribusikannya pada cavity. Molding unit adalah bagian yang membentukbenda yang dibuat,secara garis besar molding unit memilikidua bagian utama yaitu bagian cavitydan core, bagian cavity adalah bagian cetakan yang berhubungan dengan nozzle pada mesin, sedangkan bagian core adalah bagian yang berhubungan dengan ejector. Ejector adalah bagian dari mesin yang digunakan untuk melepas produk plastik yang sudah jadi dari cetakkannya. Mold harus EjectorSystem Fungsi utama dari ejector system ini adalah untuk melepas produk jadi secara otomatis sehingga proses produksi lebih cepat dan tidak membahayakan operator dapat mendistribusikan melt, membentuk melt tersebut menjadi bentuk yang diinginkan,mendinginkan melt dan kemudian mengeluarkan (eject) produk yang sudah jadi.
- 20. 03 ClampingUnit Clamping unit berfungsi untuk memegang dan mengatur gerakan mold unit, serta gerakanejector saat melepas benda dari moldingunit,pada clampingunit lah kita bisa mengatur berapa panjang gerakan molding saat dibuka dan seberapa panjang ejector harus bergerak Hydraulic Mechanical ClampingUnit Hydraulic Mechanical ClampingUnits ClampingUnits Mesin ini memilikibagian silinder jenis mesin yang mana hidrolis yang menggerakkan Selain itu Mesin ini merupakan gabungan dari mechanical clamping units dan hydraulic clamping units. Dengan gabungan keduanya, mesin ini memiliki keunggulan, yaitu lebih cepat, hemat energi, serta tekanan clamping yang lebih mudah diulang. Karena keunggulan tersebut, mesin jenis ini harganya lebih mahal. gerakan dan tekanan dihasilkan tekanan clamping. clampingnya mesin ini juga dilengkapi silinder lebih kecil yang fungsinya untuk mengendalikan oleh gerakan mekanik dari sistem mekanik gerakan membuka dan menutup mesin tanpa memindahkan sejumlah besar minyak dalam tekanan tinggi.
- 21. TieRod ponen • berfungsi sebagai penyangga untuk mold, clamping, dan ejector. ClampingCylinder nit • berfungsi sebagai silinder yang digunakan untuk mencekam moving plate atau mengatur pergerakan moving plate HydraulicCylinder • Hydraulic cylinder berfungsi sebagai pemindah tenaga untuk clamping cylinder, sehingga clamping cylinder dapat bekerja dengan baik. MovingPlate • plate yang bergerak dengan arah maju dan mudur pada saat beroperasi, digerakan oleh piston hidraulik. Mold StationaryPlate • mold/cetakan berfunsgsi sebagai rongga tempat material leleh (plastik) memperoleh bentuk • Suatu plate yang tidak pergerak (diam) sebagai tempat locating ring pada saat menaikan tooling.
- 22. Tempering Unit 04 Fungsiutama dari temperingsystemadalah untukmengendalikansuhu,tekanan dan waktu yang berhubungan dengan proses injection molding. Tempering system ini sangatlah penting karena dapat mempengaruhikualitasproduk jadi dan waktu pendinginan maupun pemanasan. Dalam konduksi alat cetak injeksi untuk sirkuit pendingin yang terhubung ke saluran untuk pasokan dan kembalinya aliran pendinginan. Pengoperasian perangkatini adalah dengan menggunakanbagian dari katupyang mengontrol aliran fluida pendingin. Ada sensor suhu di saluran untuk pendingin inlet dan arus balik. Sensor suhu terhubung ke komputeryang mengontrol instan membuka dan menutup katup sebagai fungsidari perbedaan antarasuhumasukbertenaga nominaldan aliran pendinginan terbalik.
- 23. Control System 05 Mesin injection molding memiliki serangkaian alat pengendali yang digunakanuntukmenjaga supaya proses tetap terkendalisesuai dengan prosedur. Proses yang harus dikontrolantara lain adalah temperatur plasticating unit dan mold, posisi plasticatingunit,screw,dan mold, kecepatan screw selama injeksidan pada saat mold menutup, serta tekanan pada saat fase injection dan clamping. Pada mesin-mesin yang sudah modern, pengendalian ini dilakukan secara otomatis yang dilengkapi komponen digital. Proses yang ada dikendalikan dengan komputerisasi dan menggunakan sensor
- 24. Pengaturan parameter menggunakan panel kontrol, hal yang perlu dipertimbangkan ketika mulai melakukan setting : • Suhu: Mengatur suhu rendah barel pemanasan untuk menghindari kerusakan dan kontrol temperatur cetakan tinggi • Tekanan: tekanan injeksi,penghalang tekanan terhadap tekanan yang akan diatur dari nilai yang rendah (jika overfilling dari rongga cetakan dan melanggar cetakan dan mesin) Tombolpada • Klem kekuatan: satu set nilai tinggi (kebocoran Control Panel menghindari dan peralatan flash) • Kecepatan: Menyesuaikan kecepatan injeksi lambat; menurunkan kecepatan rotasi setpoint; mengatur kecepatan membuka / menutup pertama cetakan perlahan; Volume injeksi posisi kecil. • Waktu: mengatur tekanan lama menunggu waktu dari mesin injectionmolding dalam pertama kalinya(pastikan bahwa lubang keran tertutup); melampirkan pertama waktu yang lama pendinginan.
- 26. MesinHydraulic InjectionMolding Mesin injectionmoldingdengantenagahidrolikmerupakanjenis mesinyang pertamakalidan palingumum digunakansebelummesininjectionmoldingelektrikdiperkenalkanoleh NisseiPlasticIndustrialCo., LTD pada tahun1983. Mesininjectionmoldinginimenggunakansilinderhidrolikuntukmenjepitdua bagianmolddengan tekanantinggi.Mesininjectionmoldinghidroliksaatini mampumengontrolgayapenjepithinggadan melebihi 8.000 ton dan dapat membuat komponen plastik dengan bobot lebih dari 22 kg. Kelebihan Kekurangan Karena memilikigaya jepit yang lebih kuat, mesin hidrolik mengonsumsienergi dalam jumlah besar bahkan saat diam. Sementara mesin injection molding electric umumnya mengonsumsilistriksekitar2,55 kWhselamaprosespencetakan, mesin hidrolik dapat mengonsumsi 5,12 kWh. • Gaya jepit yang lebih besar untuk pembuatan komponen plastik berukuran besar. • Rasio injeksi yang lebih baik. • Lebih tahan rusak. • Harga lebih terjangkau dari mesin jenis lainnya.
- 27. MesinElectric InjectionMolding Digerakkanoleh sistem hidraulik,mesin cetak injeksielektrikdikontrolsecara digitaldengan motor servo berkecepatantinggidan sangatefisienuntukmenggerakkanseluruhproses. Setiapsumbu dikendalikanoleh motor independen untuk injeksi, ekstrusi, penjepitan, dan pengeluaran. Kelebihan Kekurangan Meskipunlebihcepat,bersih,danhematenergi,mesinini tidak dapat mencapai gaya penjepit sebesar yang dihasilkanoleh mesin hidrolikdan juga harganyarelatif lebih mahal. • Kebutuhanenergiyanglebihefisien,30% hingga 70%. • Kecepatan injeksi mencapat 800 mm/detik. • Beroperasi lebih bersih karena tidak menggunakan oli. • Lebih tidak bising jika dibandingkandengan mesin hidrolik.
- 28. MesinHybrid InjectionMolding Mesinhybridinjectionmoldingmerupakanmesinyangmenggabungkankeunggulankekuatanpenjepitanmesinhidrolik denganpresisi,efisiensienergi,dan pengurangankebisingandarimesinelectric.Hal ini membuatmesinhybridmampu menghasilkan produk plastik dengan dinding tipis maupun tebal dengan performa yang lebih baik. Kelebihan Kekurangan Karenasemuahybridberbeda,akancenderungsulituntuk mencocokkanspesifikasmi esinyangsesuaidengandesain produk. Selain itu, jika ada perawatan mesin yang diperlukans,upervisorperlumemilikpi engetahuantentang mesin hidrolik dan electric. • Desain produk yang lebih leluasa. • Proses loop tertutupdenganwakturesponsyang lebih cepat. • Mencapai ROI lebih cepat karena sangat efisien. • Membutuhkan waktu cooling yang lebih singkat.
- 29. Terima Kasih