MATERIAL PLASTIK DAN PROSESNYA Pertemuan 6

1. MATERIAL PLASTIK DAN PROSESNYAPertemuan 6 Matakuliah : D0234 - Teknologi Proses Tahun : 2007

2. Learning Outcomes . Mahasiswa dapat menerangkan cara pengolahan plastik Outline Materi : • Proses Pencetakan • Cetakan Untuk Plastik

3. PROSES PENCETAKAN Cetak Tekan : • Cetakan logam dipanaskan (120O – 205OC); • Bahan dalam bentuk serbuk atau prabentuk dimasukkan ke dalam cetakan, sehingga bahan menjadi lunak; • Cetakan ditutup dan plunyer dite- kan (0,7 – 55 MPa); • Bahan mengalir mengisi rongga cetak; Figure 6.1 The compression molding process. • Bahan mengeras, produk jadi.

4. Cetak Transfer : • Bahan dalam bentuk serbuk atau prabentuk dimasukkan ke ruang pemanas di atas rongga cetakan dan ditekan; • Bahan mengalami plastisisasi akibat panas dan tekanan; • Setelah menjadi cair, kemudian dienjeksikan ke dalam rongga cetakan; Figure 6.2 The transfer-molding process. • Bahan mengalami pengerasan, produk jadi.

5. Cetak Injeksi Bahan Termoplastik: • Bahan cetak dimasukkan ke ruang pengumpan; • Dengan gaya gravitasi bahan masuk ke ruang pemanas, setelah melalui alat pengukur;  Akibat pemanasan (120- 260OC), bahan mengalami plastitisisasi dan kemu- dian diinjeksikan ke dalam cetakan tertutup dengan tekanan cukup besar (sekitar 200 MPa); Figure 6.3 Sketch of an injection-molding machine • Produk cetak mengeras di bawah pengaruh pendinginan air; • Penekan ditarik dan produk dikeluarkan.

6. Figure 6.4 Pressure-time diagram of injection molding. a, Cavity filling period; b, pressure rises; c, post pressure period; d, unloading; e, cooling till sealing; f, cooling till mold is opened; g, residual pressure Diagram Tekanan-waktu Cetak Injeksi:

7. Cetak Injeksi Bahan Termoset: • Bahan cetak dimasukkan ke ruang pengumpan ; • Dengan gaya gravitasi bahan masuk ke dalam tabung dan didorong ke depan oleh ulir yang berputar dan sekaligus dipanaskan; Figure 6.5 Screw injection molding cycle. A. Screw retracts while revolving as molding metarial feeds into barrel by gravity. B, The screw while not revolving forces material into the vertical plunger chamber. C, Hydraulic plunger forces plasticized material into mold.  Akibat pemanasan, bahan di depan ulir mengalami plastisisasi dan masih tertahan oleh plunyer sampai jumlah bahan tertentu;

8. Cetak Injeksi Bahan Termoset: • Plunyer turun dan ulir me- maksa bahan memasuki ruang transfer; • Bahan ditekan memasuki ruang cetakan; • Bahan mengalami penge- rasan, produk jadi. Figure 6.5 Screw injection molding cycle. A. Screw retracts while revolving as molding metarial feeds into barrel by gravity. B, The screw while not revolving forces material into the vertical plunger chamber. C, Hydraulic plunger forces plasticized material into mold.

9. Ekstrusi: • Bahan cetak dalam ben- tuk serbuk atau butiran dimasukkan ke ruang pengumpan ; Figure 6.6 Plastic extrusion press. Bahan digerakkan masuk ke ruang pema- nas oleh sekrup spiral, hingga menjadi massa yang kental; • Bahan ditekan melalui cetakan (die); • Produk yang dihasilkan didinginkan dengan udara, air, atau permukaan yang dingin; • Produk pengeras selama berada di atas ban berjalan.

10. Pelapisan Ekstrusi: Figure 6.7 Extrusion coating process • Lembaran kertas/kain atau logam digerakkan dengan bebe- rapa rol; • Bahan termoplastik (vinil, polietelin, polipropilen) diekstrusi diantara rol penekan karet dan rol logam;

11. Pelapisan Ekstrusi: Figure 6.7 Extrusion coating process • Lapisan ekstrusi yang masih lunak, melekat pada bagian dalam lembaran, kemudian ditekan oleh rol karet pada rol logam; • Sisa lapisan dipotong sebelum digulung dengan rol penggulung.

12. Cetak Rotasi : • Bahan termoplastik dimasukkan ke dalam cetakan; • Cetakan diputar dan dipanaskan sehingga partikel meleleh pada bagian dalam cetakan; (a) (b) Figure 6.8 Schematic of rota jonal molding showing two mold mouting systems • Akibat gaya sentrifugal partikel cair melekat pada dinding cetakan, membentuk lapisan; • Cetakan dibuka dan produk dikeluarkan; • Mesin disiapkan untuk produk berikutnya.

13. Sistem Cetak dengan Lengan Putar : Figure 6.9 Schematic of pivoting mold moving system. Spindle and molds swing in a 90o arc between heating and cooling chambers. Addition of a second cooling chamber, pivot, and spindle (dotted lines) decreases molding cycle time • Figure 6.8(a) biasanya dilengkapi dengan lengan putar; • Lengan dapat diputar 90O dari dapur pemanas ke ruang pendingin; • Kadang-kadang ditambahkan ruang pendingin ke dua, sehingga waktu siklus dapat dikurangi.

14. Cetak Tiup: • Bahan plastik (parison) dimasuk- kan melalui hopper, kemudian dieks- trusi secara cepat hingga ke luar dari ruang mesin; Figure 6.10 Typical blow-molding machine. • Pada waktu cetakan ditutup parison terpotong, dan akibat tekanan udara bahan tertekan ke permukaan cetakan; • Setelah produk cukup dingin, cetakan dibuka dan produk dikeluarkan.

15. Mesin pembuat botol secara kontinu: • Pipa yang terbuat dari bahan termoplastik diekstrusi dalam cetakan yang terbuka; • Kedua ujung pipa dijepit dan cetakan ditutup; • Ketika cetakan ditutup, udara tekan dialirkan ke dalam pipa kosong tersebut melalui pipa pusat dalam cetakan; Figure 6.11 Continuous-tube process for making plastic containers. • Udara tekan mengembangkan plastik sehingga melekat pada dinding cetakan;

16. Mesin pembuat botol secara kontinu: • Setelah didinginkan sebentar tekanan udara diturunkan dan cetakan dibuka; • Botol dikeluarkan dari ceta- kan dan mesin disiapkan untuk siklus berikutnya. Figure 6.11 Continuous-tube process for making plastic containers.

17. Pembuatan Film dan Lembaran dengan Proses Penggilingan: • Bahan yang terdiri dari resin, plastisor, pengisi, dan pewarna diaduk dan dipanaskan, kemu- dian diumpankan ke dalam peng- gilingan; • Sela antara ke dua rol mendesak bahan plastik tersebut sehingga menghasilkan ketebalan tertentu; Figure 6.12 Forming film by the calendaring process • Plastik didinginkan melalui rol pendingin, kemudian lemba- ran digulung.

18. Ekstrusi Lembaran Tipis dan Film : • Bahan yang digunakan polipropilin, polietilen, polistiren, atau ABS.; • Bahan dicampur kemu- dian dimasukkan ke dalam pengumpan;  Bahan dipanaskan, ku- rang dari 315OC dan dite- kan melalui suatu die oleh konveyor sekrup dengan tekanan 14 sampai 28 Mpa.; Figure 6.13 Extrucion of thin sheets and film.

19. Ekstrusi Lembaran Tipis dan Film : • Lembaran didinginkan melalui rol dengan mi- nyak atau air; • Lembaran dipotong sesuai dengan ukuran yang diinginkan. Figure 6.13 Extrucion of thin sheets and film.

20. Pemberian Bentuk dengan Pemanasan : A. Pemberian bentuk bebas; B. Pemberian bentuk vakum; C. Pemberian bentuk dengan tekanan positif. Figure 6.14 Forming methods used for heated thermoplastic sheets. A, Free forming. B, Vacuum snapback forming. C, Positive-pressure molding.

21. CETAKAN UNTUK PLASTIK • Bahan Cetakan : baja yang diberi perlakuan panas. • Pembuatan Cetakan:dengan pemesinan presisi. • Faktor penting yang perlu diperhatikan dalam pembuatan cetakan :  Diperlukan tirus dan sudut-sudut tertentu untuk memu-dahkan mengeluarkan benda dari cetakan; • Diperlukan pen ejektor untuk mengeluarkan benda dari cetakan, dan harus diletakkan ditempat yang tidak meng-ganggu; • Harus diperhitungkan penyusutan bahan yang biasanya berkisar antara 0,003 hingga 0,009 mm per milimeter (0,3 – 0,9 %).

22. Jenis Cetakan : • Cetakan Tekan • Cetakan Injeksi Cetakan Tekan : • Cetakan tangan :  Diisi dan dibongkar di atas bangku; • Pada pres terdapat sarana pemanasan dan pendinginan. • Cetakan semi-automatis :  Terpasang dengan kokoh pada mesin pres dan dipanas-kan atau didinginkan oleh pelat; • Pada waktu cetakan membuka, benda dikeluarkan secara automatik dari cetakan jenis ganda atau tunggal.

23. Cetakan Injeksi :  Terdiri dari dua bagian yaitu bagian terpasang (tetap) dan bagian yang dapat digerakkan; • Permukaan kedua bagian diselesaikan dengan teliti dan saling menutupi dengan tepat; • Ruang cetak harus sentral terhadap saluran turun pada cetakan tetap sehingga bahan dan tekanan diteruskan secara merata; • Pen pemandu dilekatkan pada belahan cetakan tetap sehingga menjamin ketepatan gerak belahan yang satunya; • Terdapat saluran pendingin pada kedua belahan cetakan dan setelah pendinginan bahan cendrung menyusut dan terle-pas dari dinding cetakan sehingga mudah dikeluarkan; • Produk yang masih melekat pada inti belahan cetakan yang dapat bergerak, dikeluarkan dengan mekanisme ejektor.

24. SELESAI TERIMA KASIH