A. PPROSES PENGERJAAN PLASTIK TERMOPLASTIK

 1. Mesin Injeksi

Pengerjaan dengan cara ini adalah untuk membuat produk dari plastik dalam jumlah besar. Mesin cetak injeksi mirip dengan mesin pengecoran cetak (die casting).Bahan termoplastik yang tadinya berbentuk butiran dicairkan lalu diinjeksikan dalamrongga cetakan di mana bahan membeku. Bahan ini dapat diubah berulang kali dari bahan padat menjadi cairan tanpa mengakibatkan terjadinya perubahan susunan kimia,oleh karena itu bahan ini sangat sesuai untuk pemrosesan yang cepat.Kapasitas mesin cetak injeksi tergantung pada besar gaya tekan pada cetakan dan banyaknya bahan yang yang dapat diolah per siklus. Umumnya mesin cetak injeksimempunyai gaya tekan yang berkisar antara 0,4 hingga 22 MN, dan jumlah bahan yangdapat dicetak bervariasi antara 1 gram sampai 9 kg.Gambar di bawah merupakan skema yang menggambarkan operasi mesin cetak injeksi. Bahan cetak diumpamakan di bawah pengaruh gaya gravitasi dari pengumpan (hopper ) melalui alat pengukur, langsung masuk ke dalam ruang pemanas, dimana bahan mengalami plastisasi. Selanjutnya diinjeksikan ke dalam cetakan tertutup di bawah tekanan yang cukup besar. Produk cetakan di bawah pengaruh tekanan yangcukup besar. Produk cetak akan mengeras dalam rongga cetakan di bawah pengaruh pendinginan air yang bersirkulasi melalui- saluran-saluran dalam cetakan. Suhu ruang pemanas pada cetakan diatur antara 120-260°C, tergantung pada bahan dan besarnyacetakan yang digunakan.Pada beberapa jenis mesin cetak, proses injeksi untuk bahan termoplastik menggunakan mesin ulir umpan-balik, menggantikan mesin penekan.dari pengumpan bahan dialirkan ke skrupo yang berputar yang membawa bahan ke bagian depan dari tabung ekstrusi. Panas dihasilkan oleh pemanas listrik yang mengelilingi silinder skrupditambah panas gesekan yang ditimbulkan skrup yang berputar. Skrup berputar terusdan bahan yang terplastisir masuk ke dalam cetakan. Bahan tersebut akan berada di situsampai membeku. Suatu katup akan menghalangi bahan masuk kembali ke dalamsilinder ekstrusi.Keunggulan cetak injeksi termoplastik diantaranya :a.Jauh lebih cepat dibandingkan cetak tekan b.Cetakan berada pada suhu tetap biasanya 75 sampai 95°Cc.Siklus produksi berkisar antara dua sampai enam cetakan per menitd.Harga cetakan lebih murah karena lebih sederhanae.Berbagai bentuk produk, baik rumit maupun yang tipis dapat dihasilkanf.Pemakaian bahan hemat karena spru dan saluran masuk dapat digunakankembali.

2. Blow molding adalah proses manufaktur plastik untuk membuat produk-produk berongga (botol) dimana parison yang dihasilkan dari proses ekstrusi dikembangkan dalam cetakan oleh tekanan gas. Pada dasarnya blow molding adalah pengembangan dari proses ekstrusi pipa dengan penambahan mekanisme cetakan dan peniupan.

3. Foaming (Expanding)

Plastik dapat dibusakan/dileburkan ( Foaming ) dalam beberapa cara. Plastik yang telah dibusakan merupakan selular atau pelemuran plastik, memiliki banyak kegunaanyang sangat penting.Langkah-langkah pembuatan plastik dengan foaming  pertama-tama adalah udara dikocok dan dimasukan ke dalam dispersi plastik, yang kemudian akan mengeras karena panas atau keadaan katalik dari keduanya. Kemudian cairan dengan titik didih rendah dimasukan juga dan bercampur akibat panas. Gas karbon dioksida akan dihasilkan dalam plastik akibat reaksi kimia. Kemudian gas nitrogen, dilarutkan juga dalam plastik di bawah tekanan dan akan meluas dengan pengurangan tekanan ketika peleburan terjadi.Maka terbentuklah manik-manik berongga kecil yang tertanam dalam matriks resin.

contoh produk hasil foaming ( styrofoam ) dan mesin foaming

4. Spinning

Spinning, sebagaimana proses yang digunakan untuk fiber alami, dengan caramenggulung fiber-fiber pendek menjadi panjang secara berkelanjutan. Dalam industri fiber modern, cara ini digunakan untuk semua proses produk yang berkelanjutan. Suatufiber dapat didefinisikan sebagai sebuah unit yang memiliki panjang sekurang-kurangnya100 kali diameternya. Satu individu dari panjang yang berkelanjutan disebut filamen.Gulungan bersama-sama beberapa filamen menjadi satu disebut benang filamen.Proses pabrikasi utama pembuatan fiber adalah spinning. Dalam beberapa kasus polimer akan meleleh atau larut dalam larutan pelarut dan dihasilkan bentuk filamen.

5. Calendering / Pembuatan roll

Calendaring adalah sebuah proses dimana lembaran – lembaran dari material thermoplastik dibuat dengan cara melewatkan polimer halus yang dipanaskan diantara dua buah rol atau lebih. Biasanya roll untuk pengerjaan lembaran ini terdiri dari 4 – 5 roll utama. Susunan roll tersebut ada bermacam-macam yaitu susunan I,L,F, dan Z.

Dalam proses calendering, plastik dibuat menjadi gulungan antara dua rol yang membuatnya ke sebuah yang kemudian lewat sekitar satu atau lebih tambahan gulungan sebelum melepas sebagai film berkelanjutan. Kain atau kertas dapat diberi umpan melalui gulungan yang terakhir, sehingga mereka menjadi diresapi dengan plastik.

6. Ekstrusi

Ekstrusion moulding adalah suatu proses pembuatan plastik (termoplastik) yang berbentuk profil atau bentukan yang sama dengan ukuran panjangnya yang cukup besar. Proses ini digunakan untuk membuat pipa, selang, sedotan, dsb. Teknik ini merupakan metode tertua dalam pencetakan plastik, dan saat ini masih digunakan untuk mencetak plastik termoset.

Dalam proses ini, plastik atau butiran yang homogen, dan dengan terus-menerus terbentuk. Produk yang dibuat dengan cara ini termasuk tabung, pipa, lembaran, kawat dan substrat pelapisan, dan bentuk profil. Proses ini digunakan untuk membentuk bentuk yang sangat panjang dengan jumlah besar, lalu dapat dipotong-potong dengan bentuk menjadi kecil-kecil. Ekstrusi dapat menghasilkan tingkat output tertinggi dari setiap proses plastik misalnya, pipa telah dibentuk di tekanan 2000 lb / h (900 kg / jam).

Prinsip kerja mesin Ekstrusi

1) Thermoplastik baik berupa tepung atau granula dilelehkan pada ekstruder.

2) Kemudian diinjeksikan melalui cetakan3) Setelah keluar dari cetakan yang sesuai dengan profil yang diinginkan

dimasukkan dalam alat kalibrasi.4) Keluar dari alat kalibrasi masuk ke tangki air untuk didinginkan.5) Setelah dingin dimasukkan ke ban penarik6) Kemudian dipotong-potong sesuai dengan ukuran yang diminta pada alat potong

dan kemudian disusun pada alat penyusun.

Bahan baku yang sering digunakan untuk proses Cetak Ekstrusi adalah : Polyvinylchlorid (PVC) Polyethylene (PE) Polypropylene (PP) Polystyrene (PS)

Contoh Produk dengan proses Ektrusi :

Pipa ; Batang ; Cetakan Bantalan ekstrusi; Kanvas; Ram; Roda gigi ; tangki air ; Profil U,L ; Rangka Pintu.

7. Thermoforming / Vacum Forming

Thermoforming adalah salah satu metode dan banyak dipakai dalam memproses material plastik. Produk dari proses Vacuum Forming sangat banyak dan memegang peranan penting dalam kehidupan sehari-hari.

Thermoforming adalah pembentukan lembaran plastik menjadi bagian-bagian melalui aplikasi panas dan tekanan. Tooling untuk proses ini adalah yang paling murah dibandingkan dengan proses plastik lainnya. Juga dapat menampung bagian lembaran yang sangat besar serta bagian-bagian kecil.

Prinsip kerja mesin Thermoforming

Dengan memanaskan plastik berbentuk lembaran (sheet) hingga melunak / soft lalu meletakannya diatas mold. Lalu Vacuum mulai menyedot material tersebut ke dalam mold / cetakan. Lalu material tadi dikeluarkan dari mold. Pada pembentukkan singkat ini, proses Vacuum Forming memanfaatkan pneumatic, hydraulic dan pengontrol panas yang memungkinkan lebih singkatnya waktu produksi.

Contoh Produk dengan proses Thermoforming :

Baths & Shower Trays Tempat minuman (Gelas plastik) Tempat cetakan agar-agar Plastik untuk mengepak mainan anak-anak Wadah tempat makanan.

8. Pengeleman

Pengeleman adalah suatu sistem penyambungan modern. Dengan pengeleman bahan yang akan disambung tidak perlu dilelehkan seperti pada pengelasan, oleh karena itu pengeleman lebih baik beberapa segi dari pengelasan.

Pengeleman bisa dipakai untuk menyambung plastik yang tidak bisa atau tidak baik untuk di las. Misal : acrylglass

Pengeleman bisa dipakai untuk penyambungan bahan yang berbeda-beda, yang mana hanya dengan pengeleman saja bisa dibuatnya. Misal pengerjaan teknik anti korosi

Pengeleman juga sangat ekonomis untuk pekerjaan assembling. Misal penyambungan pipa.

9. Pengerjaan Permesinan

Pada prinsipnya pengerjaan plastik dengan permesinan dapat dikerjakan dengan pengerjaan logam/kayu yang biasa, hanya harus mengadakan perubahan pada alat potong. Hal yang harus diperhatikan adalah sifat plastik yang sensitif terhadap panas dibanding logam. Dapat melakukan proses pemotongan sedikit-sedikit dengan kecepatan potong yang tinggi dan pemakanan rendah.

Beberapa pengerjaan yang termasuk pengerjaan permesinan,

Menggores dan memotong

Kikir

Bor

Gergaji

Pembuatan ulir

Gerinda dan poles

Bubut

Frais

10. Pengelasan

Pada prinsipnya hanya thermoplastik yang dapat di las, itupun harus bahan yang sama, ini karena setiap jenis plastik mempunyai berat molekul yang berbeda.

Adapun bahan thermoplastik yang dapat dikerjakan dengan las adalah :

PVC –keras

PVC – lunak

HDPE

LDPE

SAN

ABS

POM

PC

PP

PMMA

Jenis-jenis Pengelasan

a. Pengelasan dengan elemen panas

b. Pengelasan dengan gas panas

c. Las gesek

d. Las frekuensi tinggi

e. Las ultrasonic

11. Pengerjaan bahan plastik dengan penguat serat.

Plastic dengan penguat serat ini adalah resin dengan rambahan penguat dari serat, contohnya resin polyster dan Resin Epoxid, sedang penguatnya misalnya dari seart gelas.

Dimana untuk memprosesnya ada beberapa cara antara lain :o Laminasi dengan tangan

o Pengerjaan serat semprot

o Press dingin

o Press panas

o Laminasi kotinyu

o Sentrifugal

o Pengerjaan Elektrostatik

12. Blown film

Proses blown film adalah proses pembentukan plastik berongga dengan cara meniupkan udara bertekanan ke material plastik hasil ekstrusi melalui cincin udara (air ring). Material plastik yang digunakan biasanya adalah PE (LDPE & HDPE).

B. PROSES PENGERJAAN PLASTIK TERMOSETTING

1. Hand Lay Up

Hand Lay Up adalah proses pengerjaan plastic secara manual dengan mold sebagai cetakkan dibentuk sedemikian rupa, lalu dilapisi lapisan pemisah (release agent) sehingga cairan resin dan cetakkan tidak menempel, lalu dilapisi cairan resin. Setelah itu cairan resin ditambahkan bahan penguat (reinforcement) seperti serat. Lalu cairan resin tersebut diratakan dengan menggunakan koas atau roller agar permukaannya rata dan rapi.

Menuang resin dengan tangan kedalam serat berbentuk anyaman, rajuan atau kain, kemudian memberi takanan sekaligus meratakannya menggunakan rol atau kuas. Proses tersebut dilakukan berulang-ulang hingga ketebalan yang diinginkan tercapai. Membiarkannya mengeras pada kondisi atmosfir standar. Aplikasi : pembuatan kapal, bodi kendaraan, bilah turbin angin.

Contoh produk : Bak plastic, Body motor pada modifikasi, Bumper mobil pada modifikasi

Proses pembuatan ini merupakan teknik yang pertama sekali dipraktikkan dalam

industri pembuatan berasaskan bahan polimer komposit. Kaedah ini masih digunakan sehingga kini dikebanyakan industri pembuatan berdasarkan kepada faktor cost yang tidak begitu mahal.

Proses pembuatan ini biasanya digunakan untuk menghasilkan struktur produk seperti bot dan tangki penyimpanan air. Proses ini menghasilkan produk pada volume rendah (low volume production), proses ini merupakan yang paling efektif. Pada asasnya, proses ini tidak memerlukan peralatan atau alat pertukangan yang canggih dan mahal. Secara bandingan, acuan (mould) yang diperlukan tidak mahal atau memerlukan cost yang tinggi dalam proses pembuatannya.

Biasanya, mould dibuat dari bahan seperti kayu, plaster, atau dari bahan komposit itu sendiri. Dalam proses ini, hanya satu permukaan yang akan licin (luar) , sementara permukaan dalam kasar.

Untuk menghasilkan mutu produk yang berkualitas, permukaan yang licin perlu dipoles dengan baik dan ini hanya dapat dicapai dengan menggunakan bahan pemoles (abrasive) yang ada di pasaran seperti penggilap logam (metal polish) atau perekat pemotong yang halus (fine cutting paste).

Kelemahan dan Keuntungan dalam Penggunaan proses Hand Lay-UpKelemahan :

Proses pembuatan cukup lama. Penggunaan tenaga operator yang tinggi. Hanya satu permukaan licin saja yang dapat dihasilkan. Kualitas bergantung kepada kemahiran pekerja.

Keuntungan : Teknik yang mudah. Nilai pelaburan yang rendah. Berupaya untuk menghasilkan komponen besar dan komplek. Dapat membuat bentuk yang murah dan mudah.

2. Reaction Injection Molding

Proses ini mencampurkan beberapa bahan plastik dan ditambah additive agent di dalam mix head sebelum aliran memasuki mold.

Keuntungan yang didapatkan dengan menggunakan proses ini adalah : Dapat memperkecil ongkos tool Memberi kebebasan dalam mendesain Memperbaiki atau bahkan mengeliminasi opersai kedua Tidak meninggalkan tanda bekas penekanan Berat bisa menjadi lebih kecil Stabilitas pada dimensi produk Produk bersifat heat resistance

Parts yang dapat dibuat dengan teknologi RIM antara lain adalah :

Car bumpers Dashboard mobil Papan ski es Footwear Alat-alat olahraga Peralatan Medis Furniture Boneka Pajangan

3. Compression MoldCompression mold adalah suatu metoda pembentukan plastic dengan cara

memanaskan cavity terlebih dahulu. Ada 4 tahap pada compression mold,pertama letakan bahan plastic pada cavity yang sudah dipanaskan, ditekan, dimampatkan, dan kemudian dikeluarkan. Kontruksi utamanya adalah punch(cavity), core(inti),dan system ejection.

Contoh produk dari proses ini adalah : Sakelar , batu gerinda, stop kontak.

4. Transfer MoldingSeperti compression mold, dimana pada proses ini jumlah material (pada umumnya

thermoset plastik) terukur dan dimasukkan sebelum molding beroprasi(saat cavity terbuka).

Material dipanaskan dulu kemudian disimpan pada pot. Kemudian material ditekan dan

keluar melalui sprue dan runner,material mengisi Cavity. Pada saat material(produk)

dikeluarkan(ejector) scrap bekas sprue dan runner lepas dari produk.

5. CastingCasting adalah proses pembentukan produk plastik dengan cara memasukan plastik

panas kedalam cetakan kemudian cetakan diberikan tekanan. Tetapi berbeda dengan proses injeksi. Material plastik yang biasa digunakan adalah PE,PVC,ataupun PP.

Contoh produk :proses pembuatan press tool, JF, moulding

6. Spraying

Proses spraying adalah proses penyemprotan material plastik yang biasanya pasa logam, agar material logam dapat lebih tahan terhadap korosi dan terlihat lebih bagus.

Kaedah semburan pada dasarnya, mempunyai ciri-ciri pengendalian yang sarna

dengan Kaedah Hand Lay Out, hanya yang membedakan adalah material plastiknya. Kaedah

pembuatan ini adalah sesuai digunakan untuk menghasilkan volume produk yang besar dan

mementingkan faktor masa, ciri produk nya adalah luas permukaan yang besar. Jenis plastik

digunakan adalah berbentuk benang (continuous roving). Dalam proses semburan, bahan

material akan keluar dari muncung nozel masing-masing. Gel perlu disembur terlebih dahulu

pada permukaan acuan seperti proses yang terdapat pada kaedah Hand lay up.

Contoh produk yang diproses spraying adalah rak piring yang sering kontak dengan air dari

piring basah.

C. ADDITIVE AGENT

Additive agent adalah sejenis bahan penambah atau bahan aditif yang berfungsi untuk

menguatkan atau memperbaiki sifat – sifat dan karakteristik dari suatu jenis plastik. Additive

agent terdiri dari beberapa macam diantaranya :

1. UV stabilizer additive

2. Flame retardant additive

3. Colouring agent: sebagai pewarna pada plastik

4. Slip agent

5. Gloss additives : sebagai zat tambahan pada plastik yang berfungsi untuk menambah

mengkilap pada lapisan warna plastik

6. Anti static additives

7. Anti Oxidant additives

8. Clear agent additives

9. Biodegradable additives

10. Anti Blocking

11. Impact modifier

12. Filler

13. MB Purge Compounds additives

14.Masterbatches

15.Processing aids