View
222
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
5
BAB II
DASAR TEORI
2.1 Tinjauan Pustaka
Analisa produk cacat meliputi cacat sinkmark, warpage, dan
shortshot. Cacat produk plastic yang dibuat dari tiga tipe cetakan yaitu
cetakan solid bersaluran pendingin lurus, LaminatedSteelTooling
bersaluran pendingin conformal dan softtooling bersaluran pendingin
conformal. Perbedaan penyusutan dimensi produk pada percobaan
antara system pendingin lurus, conformal laminasi dan
conformalsoftooling yang signifikan terlihat pada dimensi tinggi produk
dan dimensi luar, baik diameter luar menurut sumbu X maupun
menurut sumbu Y. Presentasi penyusutan dimensi produk pada
system pendingin conformallaminasi dan softtooling lebih kecil jika
dibandingkan dengan penyusutan pada system pendinginan lurus,
perbandingan penyusutan dimensi diameter pada sumbu X maupun
menurut sumbu Y sama. Ini membuktikan bahwa system pendinginan
conformallaminasi dan softtooling mempunyai kontribusi yang lebih
optimal dalam mengendalikan penyusutan dimensi produk. Hasil
pengamatan menunjukkan bahwa saluran pendingin tipe conformal
mempunyai kesilindrisan yang lebih baik dibanding cetakan
bersaluran berpendingin lurus. Cacat produk yang paling banyak pada
jenis ini cetakan tipe solid bersaluran pendingin lurus dan tipe
laminatedsteeltooling bersaluran pendingin conformal, Bambang
Waluyo Febriantoko (2011).
Pembuatan modeling pada bentuk 3D (tiga dimensi)
injectionmolding maupun cavity maupun core dengan menggunakan
catia. Kemudian dilakukan analisis dengan softwareMoldflow untuk
pembuatan mesh dan memberikan batasan panas pada komponen
sehingga dapat diketahui mode penyusutannya. Analisis ini akan
6
memberikan gambaran tentang fluida. Pada fluida tersebut akan
dilihat gejala terjadinya cacat produk, Agus Dwi Anggono (2005).
Metode rapidlamination dalam pembuatan rappidprototyping sudah
di kembangkan sejak beberapa tahun lalu. Pelopor metode lamination
ini diawali sejak tahun 1979 oleh professor Nakagawa yang
dipublikasikan sejak tahun 1980 dengan aplikasi cetakan untuk baja,
Alumunium dan SoftTooling. Chung dkk (2003). Dalam beberapa
tahun kedepan mulai muncul beberapa peneliti yang mulai focus pada
laminasi plat baja,baik skala kecil sampai pada industry Dirgantara.
Fheirera dan Matheus (2004)
Cacat Short Shot digunakan untuk menjelaskan dimana suatu
kondisi lelehan material plastikakan diinjeksikan ke dalam cavity tidak
mencapai kapasitas yang idealatau tidak sesuai settingan
mesin,sehingga plastic yang diinjeksikan ke dalam cavity mengeras
terlebih dahulu sebelum memenuhi cavity.
Cacat Short shot terjadi karena beberapa faktor
diantaranyaKarena desain cetakan (missal:desain
gate,desainventing,runner,dll), kurangnya feeding (tekanan
injeksi,volume injeksi,dll),karakteristik material
(viskositas,fluiditas,ataukarena material terlalu cepat membeku).
Sumber (PT Pyojoon Mold Indonesia).
variasi serbuk aluminium dan serbuk kuningan sebagai bahan
pengisi mold berpengaruh terhadap penyusutan dimensi produk dan
diperoleh penyusutan dimensi produk pada mold yang berisi serbuk
aluminium lebih rendah presentasenya dibandingkan mold yang berisi
serbuk kuningan.Suyono(2011).
7
2.2. Landasan Teori
2.2.1. Proses pembentukan polimer
Plastik adalah polimerrantai panjang atom mengikat
satu sama lain. Rantai ini membentuk banyak unit molekul
berulang, atau "monomer". Pakar ilmu material, Van vlack
(1889) berpendapat polimer dihasilkan melalui penggabungan
banyak unit tunggal (monomer) menjadi satu rantai
molekuler” (Djaprie, 2004: 32).
Plastik merupakan polimer bercabang atau linier yang
dapat dilelehkan diatas panaspenggunanya. Plastik dapat
dicetak (dan dicetak ulang) sesuai dengan bentuk yang
diinginkan dan yang dibutuhkan dengan menggunakan proses
injection molding. Plastik merupakan material
nonmetaliksintetik yang dapat dibentuk dengan
menggunakancasting, moulding, atau extruding dan mungkin
juga bisa dikeraskan untuk mempertahankan bentuk yang
diinginkan. Yang termasukdalam kategori plastik adalah karet
sintetik, keramik dan glass.Plastik diperoleh melalui proses
sintesis dari berbagaibahan mentah yaitu : minyak bumi, gas
bumi dan batu bara. Plastikjuga dapat dinamakan bahan
organic terdiri dari persenyawaankarbon, kecuali plastik silicon
yang mengandung silicium sebagaipengganti karbon (silicium
secara kimiawi mirip dengan karbon).Plastik juga disebut
bahan berstruktur mikromolekuler karenabahan tersebut terdiri
dari molekul-molekul yang besar (makro).
Plastik pada umumnya mempunyai kelebihan-
kelebihansebagai berikut: ringan, harga murah, tahan
terhadap bahan kimiadan kelembaman, tahan terhadap
gesekan, tahan karat, keras dan kuat, dapat berfungsi sebagai
8
insulator baik kimia maupun listrik, mudah dibentuk dan di
machining.
Macam-macam plastik Secara garis besar plastik dapat
dikategorikan menjadi 2, yaitu plastik thermoplastic dan plastik
thermosetting. Plastik thermoplastic adalah plastik yang tidak
mengalami perubahan kimia pada proses pembentukan dan
dapat melunak dengan pemanasan yang kemudian menjadi
plastik lagi. Plastik thermosetting adalah plastik dimana dapat
berubah menjadi produk yang tidak dapat mencair dengan
temperature ataupun kimia. Plastik tipe ini sekali dibentuk
dibawah tekanan pada temperature 250°F - 500°F akan tetap
tidak dapat menjadi lunak atau mencair, dan menjadi terbakar
pada temperature tinggi.
1. Plastik thermoplastic
Plastik thermoplastic mempunyai susunan molekul
benang ruwet dan tanpa ikatan. Molekul-molekul makro
bersatu karena adanya gaya yang berasal dari gesekan
danbelitan antar molekul. Plastik semacam ini sangat
mudahmengalami deformasi (perubahan bentuk) apabila
terkenagaya yang relative kecil karena posisi-posisi
molekul mudah bergeser. Susunan molekul yang semula
seperti benang ruwet apabila terkena gaya akan berubah
secara teratur (searah dengan gaya). Pada temperature
ruang, gaya lekat antar molekul ini relatif besar, artinya
plastik (thermoplastic) keras. Dengan naiknya temperature
maka berkuranglah gaya lekat antar molekul, belitan
molekul mengendorkan dari plastic menjadi elastic.
Apabila dipanaskan lebih lanjut maka molekul-molekul
makro akan mudah bergerak, artinya plastiknya menjadi
lunak dan akhirnya mencair. Pada proses pendinginan
9
plastik yang mula-mula dalam keadaan cair melalui tahap
lunak dan elastic menjadi material keras. Perubahan
keadaan ini dapat diulangi tanpa batas. Berdasarkan sifat
mampu diubah melalui pemanasan tersebut, jenis plastik
ini dinamakan dengan thermoplastic. Ketahanan plastik
terhadap perubahan suhu bila meleleh pada suhu tertentu
melekat mengikuti perubahan suhu, bersifat reversible
(dapat kembali ke bentuk semula atau mengeras bila
didinginkan).Beberapa macam plastik thermoplastic
adalah sebagai berikut :
a. Polycarbonate
Mempunyai kekuatan impact yang tinggi, kekakuan
yang tinggi, kondisi dimensi yang stabil dan tahan
terhadap retakan, serta kemampuan yang rendah
dalam menyerap air.
b. Polystyrenes
Merupakan material yang transparan.Resin ini banyak
digunakan dalam bidang kelistrikan,kurang sensitive
terhadap air,tahan terhadap distorsi,dan mempunyai
kekuatan impact yang terbatas.
c. Polyvinyl and vinyl copolymers
Polyvinyl mempunyai kegunaan yang sangat banyak
dalam kehidupan sehari-hari, karena dia memiliki
keuntungan yang sangat banyak. Secara garis besar
material ini tidak sensitive terhadap air dan temperatur
yang rendah, tahan terhadap pengikisan, dan
mempunyai warna yang tidak terbatas, selain itu
jugatidak mengandung bahan kimia.
d. Polyethylene
Dapat dibedakan menjadi 3 yaitu: Low Density,
Intermediate, dan High Density. Ketiganya mempunyai
10
kondisi fisik yang berbeda mulai dari yang keras
sampai lunak, dari padat sampai fleksibel, dan dari
kuat sampai lemah.
e. Polypropylene
Polypropylene adalah sebuah polimer termoplastik
yang dibuat oleh industri kimia dan digunakan dalam
berbagai aplikasi, diantaranya pengemasan, tekstil,
alat tulis, berbagai tipe wadah terpakaikan ulang serta
bagian plastik, perlengkapan labolatorium dan
komponen otomotif. Biji plastik polypropylene dapat
dilihat pada Gambar 2.1.
Gambar 2.1.Biji plastik polypropylene (Suyono, 2011)
Sifat-sifat polyprophylene serupa dengan sifat-sifat
polyethylene. Massa jenisnya rendah (0,90- 0,92)
g/cm3 termasuk kelompok yang paling ringan diantara
bahan polimer, dapat terbakar bila dinyalakan
dibandingkan polyethylene massa jenis tinggi. Titik
lelehnya tinggi sekali (165°C), kekuatan tarik,
kekuatan lentur dan kekuatannya lebih tinggi tetapi
tahan impactnya lebih rendah terutama pada
temperatur rendah. Sifat tembus cahayanya pada
pencetakan lebih baik dari pada polyethylene dengan
permukaan mengkilap, penyusutannya pada
11
pencetakan kecil, penampilan dan ketelitian
dimensinya lebih baik. Sifat mekaniknya dapat
ditingkatkan sampai batas tertentu dengan jalan
mencampurkan serat gelas dan pemuaian termal juga
dapat diperbaiki sampai setingkat dengan bahan
thermoseting. Sifat-sifat listriknya hampir samadengan
sifat-sifat pada polyethylene. Tahan kimianya kira-kira
sama bahkan lebih baik dari pada polyethylene massa
jenis tinggi (Boedeker.com,2010). Sifat-fisik, mekanis
dan thermal dari polypropylene dapat dilihat pada
Table 2.1.
Table 2.1.Sifat fisik, mekanis dan thermal dari polypropylene
(Boedeker.com, 2010)
f. ABS
Penamaan ABS didasari pada 3 monomer untuk
12
memproduksi 1 polymer, yaitu acrylonitrile, butadiene,
dan styrene. Sifat-sifatnya adalah tahan terhadap
kimia,
mempunyai umur yang lama, ketangguhan dan
kekuatan terhadap impact yang tinggi.
g. Fluorocarbons
Dikenal juga dengan Teflon dimana memiliki
kekurangan yaitu kekuatan yang rendah dan biaya
yang tinggi, akan tetapi fluorocarbons mempunyai
kekuatan yang tinggi, sehingga banyak digunakan
dalam peralatan elektrik.
h. Acetal
Resin ini mempunyai kelebihan yaitu kuat, keras yang
mempunyai komponen kristal yang tinggi. Banyak
digunakan untuk aplikasi dalam hal perpipaan dan
kontainer.
i. Polyurethane
Banyak digunakan untuk proses extrusi dan rotasi
moulding. Memiliki daya tahan yang tinggi serta sangat
bersifat sebagai isolator yang baik terhadap panas dan
listrik.
j. Aromatic Polyesters
Material yang banyak digunakan untuk solar energy
collectors, dan mempunyai kelebihan tahan terhadap
kimia yang sangat baik, tahan terhadap api.
k. Thermoplastic Polyester
Mempunyai kemampuan didaur ulang, ketangguhan,
biaya yang rendah, dan ringan.
13
l. Shellac Compounds
Merupakan produk yang baik digunakan untuk produk
produk elektrik, tahan terhadap gesekan dan
kekenyalan.
2. Plastik thermosetting
Thermosetting atau termodursisabel, jenis plastik ini
tidak dapat mengikuti perubahan suhu (tidak
reversible). Sehingga bila pengerasan telah terjadi maka
bahan tidak dapat dilunakkan kembali. Pemanasan
dengan suhu tinggi tidak akan melunakkan jenis plastik ini
melainkan akan membentuk arang dan terurai. Karena
sifat termoset yang demikian maka bahan ini banyak
digunakan sebagai tutup ketel. Plastik thermosetting
diklasifikasikan menjadi 6, yaitu :
a. Phenol Formaldehyde
Phenol formaldehyde stabil hingga suhu 150°C dan
merupakan isolator yang baik terhadap listrik.
Merupakan produk yang baik digunakan untuk
komponen elektrik, komponen plastik dalam
kendaraan dan telepon.
b. Polyesters
Polyesters adalah jenis plastik thermosetting yang
sangat keras dan kuat, dengan berat molekul yang
besar. Kegunaan utama adalah untuk komponen
plastik dalam kendaraan dan kipas.
c.Epoxies
Epoxies digunakan sebagai pelekat karena sifatnya
yang mudah melekat pada kebanyakkan bahan.
14
d.Silicones
Silicones dapat digunakan setelah diperkuat dengan
serabut kaca dan suhu tinggi. Silicones dapat
digunakan pada suhu 200°C bahkan dapat digunakan
hingga hingga 800°C.
Banyak kesamaan antara proses pembentukan logam
dengan proses pembentukan polimer. Fabrikasi material
polimer umumnya dilakukan pada suhu tinggi dan dengan
aplikasi tekanan. Tekanan harus diberikan ketika produk
didinginkan agar bentuknya dapat dipertahankan. Untuk
fabrikasi dengan bahan thermoplastik salah satu faktor
ekonomis adalah kemampuannya untuk didaur ulang. Fabrikasi
dengan bahan thermoset biasanya dapat dikeluarkan dari
cetakan saat masih panas karena dimensinya sudah stabil.
Polimer thermoset tidak dapat didaur ulang, tidak dapat
mencair, selain lebih tahan terhadap kimiawi dan terhadap
suhu yang tinggi.
2.2.2. Injection Molding
Injection molding pada polimer identik pengecoran
bertekanan pada logam dan merupakan salah satu teknik
pembentukan polimer yang banyak digunakan. Untuk
thermoplastik waktu satu siklus proses injection molding
singkat (sekitar 10-30 detik) karena produk langsung membeku
setelah diinjeksikan ke dalam cetakan. Sementara, untuk
thermoset waktu yang dibutuhkan agak lama karena
pemanasan terjadi selama material berada dalam tekanan
cetakan yang bersuhu tinggi.
Parameter yang harus diperhatikan dalam proses injection
molding adalah tekanan dan suhu apabila tekanan dan suhu
15
terlalu tinggi, maka cacat flashes akan terjadi pada produk
injection molding, yaitu sirip yang melebar keluar pada garis
pemisah dua cetakan. Namun demikian, apabila tekanan dan
suhu rendah maka cacat short shotakan terjadi pada produk
injection molding, yaitu rongga catakan tidak terisi sepenuhnya
sehingga terdapat kekurangan pada bentuk produk.
Produk-produk yang dihasilkan melalui proses injection
molding meliputi produk yang berukuran besar hingga
berukuran cukup kecil demikian juga produk yang sederhana
hingga sangat rumit. Contoh produk yang dihasilkan melalu
proses injection molding diantaranya printer, keyboard, casing
handphone, packing makanan dan minuman, pesawat telepon,
dashboard mobil, body motor, helm, peralatan rumah tangga
dan lain-lain. (Lihat Gambar 2.2 dan Gambar 2.3)
Gambar 2.2.Bagian utama mesin injection molding (Sendi, 2012)
16
Gambar 2.3.Skematik proses injection molding (Sendi, 2012)
2.2.3. Kontruksi Mesin Injetion Molding
Secara umum konstruksi mesin injection molding terdiri
dari tida unit pokok yang penting yaitu injection unit, clamping
unit dan mold unit(Sendi, 2012).
1. Injection unit
Injection unit merupakan unit yang berfungsi untuk
melelehkan plastik dengan suhu yang disesuaikan dengan
material plastik hingga mendorong cairan kedalam cavity
dengan waktu, tekanan, temperatur, dan kepekatan
tertentu. (Lihat Gambar 2.4 dan Gambar 2.5)
Gambar 2.4.Bagian-bagian mesin injection molding (Sendi,
2012)
17
Gambar 2.5.Bagian-bagian injection unit (Sendi, 2012)
Bagian-bagian injection unit beserta fungsinya :
a. Cylinder Screw Ram
Cylinder Screw Ram berfungsi untuk mempermudah
gerakan screw dengan menggunakan momen inersia
sekaligus menjaga putaran screw tetap konstan,
sehingga didapatkan tekanan dan kecepatan yang
konstan saat dilakukan proses injeksi.
b. Hooper
Hooper adalah tempat untuk meletakkan bahan baku
(bijih plastik) sebelum masuk ke barrel.
c. Barrel
Barrel adalah tempat screw dan selubung yang menjaga
aliran plastik ketika dipanasi oleh heater, pada bagian
ini juga terdapat heater untuk memanaskan plastik.
d. Srew
Screw berfungsi untuk mengalirkan plastik dari hooper
ke nozzel.
2. Clamping unit
Clamping unit berfungsi untuk membuka dan
menutup mold dan menjaga dengan memberikan tekanan
pada penahan (clamping pressure) terhadap mold agar
material yang diinjeksikan pada mold tidak meresap keluar
18
saat proses berlangsung. Skematis dan bagian-bagian
clamping unit dapat dilihat pada Gambar 2.6.
Gambar 2.6.Skematis dan bagian-bagian dari clamping
unit(Sendi, 2012)
3. Mold unit
Mold unit merupakan bagian terpenting pada mesin
injection molding, yang mempunyai fungsi utama yaitu
untuk membentuk benda yang akan dicetak. Bagian-bagian
utama dari mold unit dilihat pada Gambar 2.7.
Gambar 2.7.Bagian utama dari mold unit (sendi, 2012)
Bagian-bagian utama dari mold unit :
19
1. Sprue dan runner system
Sprue adalah bagian yang menerima plastik dari nozzel
lalu oleh runner akan dimasukan ke dalam cavity mold.
Biasanya berbentuk taper (kerucut) karena dikeluarkan
dari spruebushing. Sprue bukan merupakan bagian dari
produk molding dan akan dibuang pada saat finising
produk.
2. Cavity side/ mold cavity
Cavity side atau mold cavity yaitu bagian yang
membentuk plastik yang dicetak, cavity side terletak
pada stationary plate, yaitu plate yang tidak bergerak
saat dilakukan ejecting.
3. Core side
Core side merupakan bagian yang ikut memberikan
bentuk plastik yang dicetak. Core side terletak
padamoving plate yang dihubungan dengan ejector
sehingga ikut bergerak saat dilakukan ejecting.
4. Ejector system
Ejector merupakan bagian yang berfungsi untuk
melepas produk dari cavity mold.
5. Gate
Gate yaitu bagian yang langsung berhubungan dengan
benda kerja, sebagai tempat mulainya penyemprotan/
injeksi atau masuknya material ke dalam cavity.
6. Insert
Insert yaitu bagian lubang tempat masuknya material
plastik kedalam rongga cetakan (cavity).
7. Coolant channel
Coolant cannel yaitu bagian yang berfungsi sebagai
pendingin cetakan untuk mempercepat proses
pengerasan material plastik.
20
2.2.4. SistemPendinginKonformal
Sistem saluran pendingin konvensiona lbanyak dipakai
karena bentuknya yang lurus sehingga memudahkan proses
pembuatan. Pembuatan lubang saluran dapat menggunakan
proses gurdi atau proses bor. Lubang saluran pendingin dibuat
dengan jumlah dan jarak tertentu pada bagian core dan cavity,
seperti diperlihatkan pada Gambar2.8..Saluran pendingin
konformal dibuat mengikuti kontur produk yang dicetak
sehingga memungkinkan terjadi proses pendinginan yang
seragam dan lebih cepat (Gambar2.9.). Kelemahan dari system
pendingin ini adalah jika cetakan terlalu dingin maka
dibutuhkan proses pemanasan untuk memanaskan rongga
cetakan, karena temperature rongga cetakan yang ideal untuk
proses pengisian minimal 50 ◦C. Kelemahan ini biasanya
diatasi dengan memasukkan air panas atau uap panas
kedalam saluran pendingin, bergantian dengan air pendingin,
dan inilah yang disebut rapidheatcycle molding.
Gambar2.8.Sistem pendingin konvensional, (A) cavity, (B)
core (Sachs, 2000)
21
Gambar2.9.Sistem pendingin konformal (Sachs, 2000)
Hasil penelitian yang berkaitan dengan ke efektifan
pendingin konformal pada cetakan dengan dan tanpa
pendingin konformal disampaikan oleh Ring (2002), dan
menunjukkan perbaikan yang signifikan dan penurunan waktu
siklus proses. Penggunaan material dengan konduktifitas
panas yang tinggi seperti tembaga atau nikel mampu
meningkatkan efisien sisiklus proses sampai 70%
dibandingkan cetakan serupa tanpa pendingin konformal.
Penelitian tentang ini disampaikan oleh Jacobs (1999).
2.2.5. Cacat Produk Injection Molding
Kualitas akhir permukaan dari produk plastik injection
molding merupakan karakteria utama dari standar kualitas
produk. Namun keadaan ini tidak dapat mutlak dipenuhi
sehingga sering kali terjadi gangguan/cacat produk yang dapat
merusak penampilan produk. Cacat produk dapat ditimbulkan
oleh berbagai faktor, baik yang bersumber pada faktor
parameter proses maupun faktor desain.
Untuk mengatasi masalah cacat tersebut tentunya harus
disesuaikan dengan bentuk dan gangguan atau cacat yang
timbul serta pengaruh terhadap produk. Macam-macam cacat
produk pada proses injection molding ialah warpage, sink mark,
22
Short shot, weld line, flash, air trapped dan incompletely fillet
parts(Sendi, 2012).
Beberapa permasalahan yang sering ditemukan pada produk
hasil injection molding antara lain:
a. Short-shot
Short-shot adalah cacat produk akibat pengisian yang
tidak sempurna. Hal ini disebabkan beberapa hal antara
lain:
Pelelehan biji plastic yang tidak sempurna.
Injeksi yang lambat.
Tekanan injeksi yang lemah.
Temperature peleburan yang rendah.
Temperature mold yang randah.
Udara tidak keluar dari mold cavity.
Gambar 2.10.Defect short-shot
Sumber (PT Pyojoon Mold Indonesia)
b. Sink or air bubble
Sink adalah keadaan cacat produk berupa bentuk
cembung pada permukaan, sedangkan air bubble
ditemukan gelembung udara didalam produk. Hal ini bias
disebabkan oleh:
23
Perbedaan temperature pada dinding mold yang
signifikan.
Tekanan injeksi yang rendah.
Temperature material yang tinggi.
Tidak cukup pendinginan pada cetakan.
Lubang keluar angin (air vent) terlalu kecil.
c. Warpage
Warpage adalah kondisi cacat produk yang terlihat
sebagai permukaan yang melengkung atau terbelit. Hal ini
bias diakibatkan oleh:
Pendinginan cetakan yang tidak seragam.
Perbedaan temperature yang tinggi disebagian
cetakan.
Tekanan tunggu (holding pressure) yang rendah.
Gambar 2.11.Defect warpage
d. Weld mark or flow mark
Weldmark merupakan cacat produk berupa garis
dipermukaan produk yang disebabkan oleh:
Injeksi yang lambat.
Sushu peleburan yang rendah.
Suhu cetakan yang rendah.
Permukaan cetakan terkontaminasi minyak.
Udara tidak keluar dari cetakan dengan lancar.
24
e. Discolored molding
Discolored molding merupakan cacat berupa
pelenturan warna pada produk. Hal ini disebabkan oleh:
Temperature peleburan yang tinggi.
Proses peleburan material yang terlalu lama.
Pencampuran warna yang tidak stabil.
f. Black spot
Black spot adalah dimana keadaan cacat produk
ditemukan seperti bintik hitam pada produk, hal ini
dipengaruhi oleh:
Kurang bersih saat penggantian material.
Material yang mengalami pemanasan/pengeringan
yang berlebihan.
Proses pewarna yang tidak stabil.
g. Weld line
Weld line adalah dalah ketika dua atau lebih aliran
lelehan depan material yang digambarkan dengan garis
“V” sempit yang bertemu pada kedua unjung aliran
lelehan material.
Penyebab weld line:
Titik antara injeksi dan transfer terlalu dekat.
Waktu pendinginan terlalu singkat.
Mold atau material temperature terlalu rendah.
Gambar 2.12.Defect weld line
Sumber (PT Pyojoon Mold Indonesia)
25
h. Sink mark
Sink mark merupakan cekungan atau lengkungan
yang terjadi pada permukaan luar pada komponen yang
dibentuk.
Penyebab Sink mark:
Perbedaan ketebalan produk.
Perbedaan temperature core dengan cavity.
Loading time material terlalu cepat.
Kurangnya kemampuan pendingin dari mold tersebut.
Peningkatan suhu karena putaran screwterlalu cepat.
Temperature resin, temperature die, injection speed
terlalu tinggi atau rendah.
Gambar 2.13.Defect sink mark
Sumber (PT Pyojoon Mold Indonesia)
i. Flashing
Flashing adalah jenis minor defect pada material
artinya material masih bisa dikatakan ok tetapi harus
dilakukan pembersihan pada produk.
Penyebab defect flashing:
Kurangnya pressure clamping moldpada mesinnya.
Kurangnya kerapatan mold saat injeksi.
Design produk yang tidak sesuai dengan mold.
Viscositas dari material kurang.
26
Gambar 2.14.Defect flashing
2.2.6. Parameter Proses Injection Molding
Parameter-parameter yang berpengaruh terhadap
proses pembuatan produk plastik dengan metode injection
molding adalah:
1. Temperatur leleh (melt temperature )
Adalah batas temperatur dimana bahan plastik mulai
meleleh saat diberikan energi panas.
2. Batas tekanan
Adalah batas tekanan udara yang perlu diberikan untuk
menggerakan piston guna menekan bahan plasti yang telah
dilelehkan.Tekanan yang terlalu rendah kemungkinan
bahan plastik tidak akan keluar atau terinjeksi ke dalam
cetakan.
3. Waktu tahan
Adalah waktu yang diukur dari temperatur leleh disetting
telah tercapai hingga keseluruhan bahan plastik yang ada
dalam tabung pemanas benar-benar telah meleleh
semuanya.
4. Waktu tekan
Adalah lamanya waktu yang diperlukan untuk memberikan
tekanan pada piston yang mendorong plastik yang telah
leleh.
27
5. Temperatur cetakan
Adalah temperatur pemanas cetakan awal sebelum dituang
bahan plastik yang meleleh.
6. Kecepatan injeksi
Adalah kecapatan lajunya bahan plastik yang telah meleleh
keluar dari nozzel untuk mengisi rongga cetak.
7. Ketebalan dinding cetakan
Menyangkut desain secara keseluruhan dari cetakan.
Semakin tebal dinding cetakan, semakin besar
kemungkinan untuk terjadinya cacat.
2.2.7. Cacat Short Shot
Short Shot digunakan untuk menjelaskan dimana suatu
kondisi lelehan material plastic akan di injeksikan ke dalam
cavity tidak mencapai kapasitas yang ideal atau tidak sesuai
settingan mesin,sehingga plastic yang di injeksikan ke dalam
cavity mengeras terlebih dahulu sebelum memenuhi cavity.
(Lihat Gambar 2.15).
Gambar 2.15. DefectShortShot
Sumber ( PT Pyojoon Mold Indonesia )
Cacat shortshot terjadi karena beberapa factor diantaranya
karena pelelehan biji plastic yang tidak sempurna, injection
yang lambat, tekanan injeksi yang lemah, suhu peleburan yang
rendah, suhu mold yang rendah, dan udara tidak keluar dari
moldcavity.
28
Cacat shortshot dapat di kurangi dengan jalan meningkatkan
suhu material sesuai dengan batasannya, meningkatkan
kecepatan injeksi material, mengganti fluiditas material dengan
yang lebih baik, menstandarisasi ketebalan dinding pada tiap-
tiap cavity, supply material harus selalu berkelanjutan jangan
sampai ada jeda.
Cacat shortshot sangat penting didalam injectionmolding
pada pembentukan plastic, diramalkan masalah pengambilan
tempat dipabrikasi terutama pada shortshot. Ada beberapa
penerbit pada topic ini diteliti yaitu simulasi teoritis dan pada
hasil bersifat percobaan. Simulasi panas pada ShortShot
sebagai masalah pendinginan didalam moldcavity tak
berbentuk polimer. Dikatakan bahwa ShortShot adalah
perwujudan dari bentuk produk yang di akibatkan oleh momen
yang kurang sempurna.
Bagian yang kurang merata atau berlubang yaitu jumlah
terbesar ShorShot. Cacat ShortShot juga di perkirakan dari
perbedaan suhu bagian atas dan permukaan yang lebih
rendah. Didalam ShortShot juga dipelajari pabrikasi
menyangkut kondisi seperti suhu cetakan, suhu leleh, tekanan,
ketebalan dinding dan penyusutan.
Cacat Short shot terjadi karena beberapa faktor diantaranya:
Pelelehan biji plastic yang tidak sempurna
Injeksi yang lambat
Tekanan injeksi yang lemah
Suhu peleburan yang rendah
Suhu mold yang rendah
Udara tidak keluar dari moldcavity
29
2.2.8. Termofisika
1. Pemuaian
pemuaian adalah bertambahnya ukuran suatu benda
karena pengaruh perubahan suhu atau bertambahnya
ukuran suatu benda karena menerima kalor. Benda yang
diberi panas pada umumnya akan mengalami kenaikan
suhu ini berarti bahwa getaran molekul menjadi lebih keras.
Makin banyak tumbukan yang terjadi makin besar jarak
pisah antar molekul-molekul itu,sehingga terlihat
bahwabenda tersebut mengembang atau muai. Jadi semua
benda padat,cair dan gas pada umumnya muai bila di
panaskan dan menyusut jika didinginkan.
2. Perpindahan panas
Bila dua benda atau lebih yang berbeda suhu
bersinggungan atau berdekatan, maka akan terjadi
perpindahan panas dari benda bersuhu tinggi ke benda
bersuhu rendah, sedemikian hingga akhirnya dicapai suatu
suhu akhir yang sering juga disebut suhu kesetimbangan.
Suhu kesetimbangan adalah kondisi ketika proses
perpindahan panas berhenti ditandai dengan kesamaan
suhu dari kedua benda yang mengalami proses
perpindahan panas. Bila suhu akhir ini sudahdicapai, maka
proses perpindahan panas berhenti dan bendabenda itu
dikatakan setimbang termis. Sistem perpindahan panas
dibagi menjadi tiga jenis, yaitu:
a. Perpindahan panas konduksi
Perpindahan panas konduksi adalah perpindahan kalor
atau panas melalui peranara, dimana zat perantaranya
tidak ikut berpindah, dalam arti lain, konduksi/hantaran
yaitu perpindahan kalor pada suatu zat tanpa disertai
dengan perpindahan pertikel-partikelnya.
30
b. Perpindahan panas konveksi
Perpindahan panas konveksi adalah perpindahan
panas melalui aliran diamana zat perantaranya ikut
berpindah. Jika partikel berpindahdan mengakibatkan
kalor merambat. Maka terjadilah konveksi. Konveksi
terjadi pada zat cair dan gas (udara/angin).
c. Perpindahan panas radiasi
Perpindahan panas radiasi adalah perpindahan panas
tanpa zat perantara. Biasanya disertai dengan
cahaya.
Recommended