B Injection Molding Proses MHSl

7/24/2019 B Injection Molding Proses MHSl

1/55


2/55

Trend dalam Pemrosesan Polimer

Aplikasi penggunaan plastikmengalami peningkatan yang pesatdibanding pengguanaan keramik danmetal. Banyak komponen/part sebelumnya

dibuat dari bahan metal digantikan oleh

bahan plastik. Kontainer dari plastik sebagian besar

menggantikan botol-botol dari bahanglas/kaca.

Saat ini jumlah total volume polimer(plastik dan karet) sudah melebihivolume logam (berat plastik tetaplebih kecil karena BJ logam lebihbesar).


3/55

Alasan mengapa pemrosesan Polimer penting ?

Bentuk dan ukuran part yangbervariasi dan banyak cara dalampemrosesannya.

Plastik mold dapat membentuk

benda langsung jadi, tanpadiperlukan proses pengerjaanlanjut.

Kebutuhan energi proses moldinglebih ekonomis dibanding proses

logam, karena temperaturpemrosesan plastik lebih rendah.

Proses pengecatan dan pelapisantidak selalu diperlukan.


4/55

Cycle time /waktu proses biasanya

pendek 10 60 sec, hanya produk

khusus/besar yang memerlukan waktu

proses lebih dari 1 menit Dapat membentuk lebih dari satu

produk dalam waktu yang bersamaan/

banyak cavity / bisa berlainan

bentuknya (family mold).


5/55

Dapat membuat bentuk yangkomplek dan rumit.

Batasan bentuk:

Kemampuan membuatbentuk dan ukuran yangsama pada tiap cavity.

Part harus dapatdikeluarkan dari cavitydengan mudah.

Berat produk bervariasi dari 50gr sampai 25 kg atau lebih,

contoh bamper mobil. Proses injeksi dapat

dikategorikan ekonomis jikadigunakan untuk produksimasal (lebih dari 10 ribu pcs).


6/55

Perbandiangan pemrosesan Polimer


7/55


8/55


9/55


10/55


11/55

Unit pencekam

Tempat mengikat mold

Hopper

Unit injeksi

Silinder Injeksi

Panel Box

Panel Operasi


12/55

Unit Clamping

1

2 3

Piston

clamping

Piston Ejector Clamping plate

Barrel/silinder

Unit Injeksi

5

6

7

8

9

10

11

4

Heater

Nozle

Barrel

Piston Unit Injeksi

Piston Injeksi

Hoper

Hyd. Motor

Screw

Heater Screw Hydro Motor Piston Injeksi

Nozle Piston Ejector Piston Clamping Clamping Plate Hoper Piston Unit Injeksi

Hyd. Core Pull


13/55

Terdiri dari dua bagian/unit: Injection unit melehkan dan memasukkan plastik ke

dalam rongga cetak.

Clamping unit membuka dan menutup mold padasetiap siklus, Hyd. Ejector untuk mengeluarkan produk.
http://www.idsa-mp.org/proc/plastic/injection/injection_machine.htm


14/55


15/55

Support PlateHydraulic

Ejector

Nozzle Side

Plate

Tie BarMovable PlateToggle


16/55

Fungsi:

1. Untuk pencekaman duabagian mold.

2. Menjaga mold supayatetap menutup denganrapat selama prosesinjeksi, dengan adanyatekanan clamping yangcukup untuk menahan

tekanan injeksi.3. Membuka dan menutupmold pada waktu yangtepat saat siklus injeksiberlangsung.


17/55

Besaran mesin injeksiditentukan dari kekuatan

clamping. (50 ton, 450 ton)

Besaran tekanan injeksi

sesuai dengan kekuatanclamping.

Mampu menahan belahan

mold yang tertutup saat

proses injeksi. Sistem hydraulik, elektrik/

hybrid.

Sistem clamping toggle /

hydraulik


18/55

Clamping force :Gaya yang dipergunakanuntuk menahan tekananinjeksi pada saat langkahinjeksi (mengisi rongga mold)dilakukan.

Besarnya kekuatan

clamping harus dapat

memenuhi kebutuhan

tekanan clamping suatu

besaran mold.

4

3

1

5

E F

D

C A B

2


19/55

Clamping Unit

Clamping unit,

Dengan toggle,

hanya 2 tie bar

Gaya pencekaman

secara mekanis


20/55

Clamp Pressure

Gaya PencekamanA

B

A

BSetting gaya cekam dengan mur

tie-bar: mempengaruhi posisi

toggle saat mould tertutup. Dlm

kasus A clamping force akan

lebih rendah

Catatan:

Toggle bergerak ke posisi atas !


21/55

Clamp Pressure

Jenis clamping unit :

tie-bar-less

Fixed nozzle side

plate

Movable ejector side

plateTanpa tie bar ?

Gaya cekam oleh

System Hidraulis


22/55


23/55

Tandem systems untukproses stack mold


24/55


25/55

Nosel

Heater

Hoper

Barrel

Piston Unit Injeksi

Piston Injeksi


26/55


27/55

Adapun bagian-bagian dari Unit Injeksiberdasarkan skema tersebut adalah sbb :

1. Hydrolic Motor [Motor Hidrolik], untuk

memutar Screw

2. Injection Cylinder [Silinder Injeksi],

untuk menggerakkan Screw maju danmundur

3. Hopper, sebagai wadah Material

Plastik sebelum masuk ke Barrel.

Beberapa aplikasi menempatkan

Hopper Dryer di atas Injection Unit ini.

4. Screw, berfungsi sebagai Feeder untuk menyuplai material dari arah

belakang atau dari Hopper, dan juga berfungsi sebagai pengaduk material

plastik dalam keadaan cair sehingga pencampuran warna lebih merata.

5. Barrel [Tungku], yang berfungsi memanaskan material plastik hingga

mencair.


28/55

9. Nozle

10.Carriage [Pembawa], sebagai dudukan unit injeksi dan juga ia sendiri

duduk pada rel slider.11.Injection Unit Cylinder [Silinder Unit Injeksi], berfungsi menekan Nozle

kepada Sprue Bush dari cetakan terpasang

12.Pressure Switch 2 [Saklar bertekanan bagian 2], aktif pada tekanan

minimal 100 kg/cm sebagai konfirmasi untuk melakukan proses injeksi

dan juga untuk memastikan material plastik tidak akan bocor pada saat

proses injeksi berlangsung.

6. Torpedo dan Check Ring atau Check

Valve, yang berfungsi membuka aliran

material pada saat Charging dan

menutup aliran material plastik pada

saat injeksi berlangsung

7. Heater Band, pemanas elektrik dengan

bentuk sabuk8. Cylinder Head [Kepala Silinder],

penghubung antara Nozle dan Barrel.


29/55

Terdiri dari barrel, hopper untuk supply

plastik pelet.

Di dalam barrel terdapat screw yang

memiliki dua fungsi utama al :

1. Berputar untuk mencampur dan

pemanasan polimer.

2. Berfungsi sebagai piston untuk

memasukkan plastik cair ke dalam

rongga cetak.

Non-return valve dibagian ujung

screw untuk menghambat

plastik cair supaya tidak

kembali ke barel.

Valve akan membuka pada saat

proses mendosis/pengisian

bahan untuk proses injek

berikutnya.


30/55

Zona pemanas 1Zona 2

2

Zona 3

Zona 4

Pendinginan utk zona pengumpan


31/55

Standard screw : 3 zona

Zona pengumpan

Zona Kompresi

Zona Pengisian


32/55


33/55

Non-return valve yg paling banyak dipakai.(Kira-kira > 99 %)

Kecuali untuk beberapa kasus:

Ujung screw open .

Ujung screw open


34/55

Untuk meningkatkan efek self-

cleaning, uliran diperpanjang

hingga ujung screw. Desain inidapat mencegah efek

pembakaran pada plastik PVC

tertentu,

Penting untuk rigid PVC !

Ujung screw terbukadiperlukan dan sesuai dengan

thermo-sensitive plastics :

contoh rigid PVC,

Dan thermoset.


35/55

Check ring bekerja seperti

selama injeksi !

Ujung Screw denganNon-Return Valve


36/55

Plastisasi/dosing

Katup terbuka

Ujung Screw dengan

Non-Return Valve


37/55

Referat IV

Injeksi + Tekanan Tahan

Katup tertutup

Ujung Screw dengan

Non-Return Valve


38/55

Ujung nozzle

Ujung Nozzle

(Head)Body Nozzle

Dikencangkan dalam kondisi panas

Dengan torsi terkontrol


39/55

Ujung Nozzle

Ball head lebih banyak dipakai karena kemampuan...

Lebih baik centering

Ball Head

Flat Head


40/55

Ujung Nozzle

Flat head digunakan untuk mencegah pemisahan dari nozzle

saat kontak dengan dua belahan mould

(Injection lewat separating area)

Ball Head

Flat Head


41/55

Diameter lubang nozzle (dD) dibandingdiameter lubang sprue (dA) harus

lebih kecil

Contoh:

dA = 3 mm

dD = 2,5 mm

dD

dA


42/55

rD

Centering dan sealing menjadi lebih baik

dengan perbedaan radius:

radius nozzle (rD) dibanding radius sprue

bush (rA) harus ...

lebih kecil

Example:

rD = 15 mm

rA = 15,5 mm

rA


43/55

Kondisi Nozzle :

Tidak boleh ada sumbatan !

Karena salah posisi pasang !

Akibatnya :

Degradasi!

Kerusakan permukaan !


44/55

Kondisi mana yang paling baik ? C

Undercut :

Sprue tidak bebas !Undercut :

Sprue tidak bebas !


45/55

Metode pemeriksaan sederhana:

paper print

ok


46/55

Fungsi nozzle :

1. Sebagai penghubung antara mold dengan unit injeksi

3. Penyempitan pada nozel berfungsi untuk mempertinggi

kecepatan.

2. Sebagai penahan kebocoran / sealing
http://c/Documents%20and%20Settings/KRIS/My%20Documents/WI/Porses_PPT/InjectionMoulding.swfhttp://c/Documents%20and%20Settings/KRIS/My%20Documents/WI/Porses_PPT/InjectionMoulding.swfhttp://c/Documents%20and%20Settings/KRIS/My%20Documents/WI/Porses_PPT/InjectionMoulding.swfhttp://c/Documents%20and%20Settings/KRIS/My%20Documents/WI/Porses_PPT/InjectionMoulding.swfhttp://c/Documents%20and%20Settings/KRIS/My%20Documents/WI/Porses_PPT/InjectionMoulding.swfhttp://c/Documents%20and%20Settings/KRIS/My%20Documents/WI/Porses_PPT/InjectionMoulding.swfhttp://c/Documents%20and%20Settings/KRIS/My%20Documents/WI/Porses_PPT/InjectionMoulding.swf


47/55


48/55

Proses injeksi sangat simpel :pemanasan polimer,clamping, injek, pendinginan dan mengeluarkan/ ejek.

Parameter Proses Injeksi


49/55

Parameter Proses Injeksi

Temperature: barrel, tool/mold, oil hydraulik

Pressure/ tekanan: injeksi max, packing,holding

Time/ waktu: injeksi, holding, mold buka, tutup

Distance/ jarak : mold buka, tutup, mendosis, eject

Temperature


50/55

Temperature

Pengendali suhu pelelehan polimer. Ada tiga zona pemanasanutama untuk memanaskan silinder/barrel. Zona belakang (hoper),

zona tengah, dan zona depan (nosel). Di bagian ini plastik

menyerap sejumlah besar panas disebabkan oleh gesekan antara

screw dan silinder pada proses mendosis.


51/55

Pada akhir proses injeksi, screw diam

pada posisinya untuk proses holding

menjaga tekanan plastik dalam cavity.

Inject ion Pressu re. Tekanan hasil dari system hidrolik yang diperlukan untuk

mendorong material plastik yang sudah cair/plastis kedalam rongga cetak.

Holding Pressure. Tekanan yang bekerja setelah tekanan injeksi berakhir, untukmemastikan proses pengisian berlangsung dengan dengan komplit dan menahan

sampai gate, sprue mengeras agar plastik yang telah diinjeksikan tidak kembali

ke dalam screw.

Back Pressu re. Tekanan untuk menahan screw saat mendosis, untuk

memastikan konsistensi/kontuinitas berat, kepadatan dan penampilan produk.


52/55

Dry-cycle- Total waktu yang diperlukan dimulai dari mold tutup sampai

mold buka (sum of mold opening and closing time).

Opening Time- Waktu yang diperlukan saat mold membuka sampai

proses ejek.

Closing Time- Waktu untuk mold menutup. Mold Protection- Waktu keamanan mold yang diseting saat mold menutup,

untuk keamanan bilamana dalam belahan mold ada material, kotoran,

flash.

Mold Open- Waktu untuk mold membuka

Ejection Time- Waktu yang diperlukan untuk mengeluarkan produk saatmold membuka

Injection time.

Packing & holding time

Cooling time.


53/55

Parameter Average Value

Gate Closing Time 1 Second

Mold Closing Time 4 Seconds

Injection Time 3 SecondsHold Time 5 Seconds

Cooling Time 15 Seconds

Screw Return time 10 Seconds

Mold Open Time 3 SecondsEjection Time 1 Seconds

Part Removal Time 2 Seconds

Mold Inspection, clean, spray, etc. 4 Seconds


54/55

Jarak proses injeksi dan holding

Jarak mold menutup

> kecepatan moldPanjang langkah

buka mold

Injection unit

Panjang langkah injeksi

Jarak injeksi dan holding

Nozzle pada ujung silinder

Jarak holding cushion

(antara 3 6 mm).

Nozzle

Hold Cushion

Panjang screw mundur, menetukan

volume plastik untuk proses

selanjutnya

Screw gerak ke

belakang karena

desakan material

Jarak mold menutup

Jarak proses dosis


55/55