Proses Injeksi Plastik: Februari 2010

Konstruksi Dasar Mold 3 Pelat

Konstruksi Dasar Mold Plastik Tipe 3 Pelat.

Secara umum Mold Plastik terdiri dari 2 tipe, yaitu 2 Plate Type Mold [MoldTipe 2 Pelat] dan 3 Plate Type Mold [Mold Tipe 3 Pelat]. 2 Plate Type terdiri dari Cavity Plate dan Core Plate, sedangkan untuk 3 Plate Type ditambah Runner Plate.

Pada 3 Plate Type Mold. Cavity Plate berdiri sendiri, namun ketika Mold Terbuka Cavity Plate masih bergantung pada Mold Mounting Plate [tepatnya pada Support Pin]. Sprue Bush terpasang diantara Runner Plate dan Mold Mouting Plate. Mold Mounting Plate pun terdapat Locating Ring, untuk menjamin posisi sprue Bush dan Nozle mesin injeksi.

Cavity Plate adalah sisi bagian terbaik pada pembentukan Produk, sehingga permukaan yang membentuk produk diperlakukan secara khusus. Seperti di perlakukan Polish sehingga permukaannya sangat licin setara dengan cermin, atau diperlakukan Etching dan Sand Blash sehingga membentuk permukaan yang memiliki kontur, atau juga dibuat Motif tertentu semisal Dasboard kendaraan. Sehingga tidak heran bila Cavity Plate diperlakukan secara istimewa dan sangat hati-hati ketika kita menanganinya, sedikit saja tergores maka urusannya akan panjang, belum lagi buntutnya.

Pada sisi Core Plate terdapat susunan Ejector yang mengikuti lekuk dan bentuk Core Plate sesuai dengan produk yang akan dibuat. Susunan Ejector ini berfungsi untuk mendorong Produk ketika selesai Proses Injeksi, dengan demikian Design Core Plate dan Cavity Plate harus dibuat sedemikian rupa sehingga ketika Mold Terbuka, maka produk harus melekat pada sisi Core Plate. Karena harus mengikuti bentuk Produk maka bentuk Ejector-pun bermacam-macam, ada yang berpenampang Pipih [Blade Ejector], Bulat [Pin Ejector], dan Bulat Selongsong [Sleve Ejector]. Namun ada juga yang dibentuk secara khusus mengukuti permukaan luar Produk seperti bentuk Striper Plate Ejector. Di lapangan kita akan menemui banyak pengembangan dari bentuk-bentuk dasar tersebut.

Secara umum 3 Plate Type Mold menghasilkan Produk yang sudah terpisah dengan Runner [aliran material dari Sprue Bush dan setelahnya]. Tentunya dengan aplikasi Gate yang biasa disebut Pin Point Gate. Pada saat Mold Terbuka, posisi Runner harus tetap melekat pada Runner Plate dengan jaminan Runner Lock Pin pada setiap Gate nya.

Keterangan Gambar Konstruksi Dasar Mold 3 Pelat.

1. Mold Mounting Plate, yang diikat dengan Baut kepada Injection Machine Stationery Plate

2. Runner Stripper Plate

3. Cavity Plate

4. Core Plate

5. Core Back-Up Plate

6. Spacer Block

7. Ejector Plate

8. Ejector Retainer Plate

9. Mold Mounting Plate, yang diikiat dengan Baut kepada Injection Machine Moving Platen

10. Core Block, tergantung jumlah produk yang akan dibuat

11. Locating Ring

12. Sprue Bush

13. Support Pin, berjumlah 4 buah pada posisi diagonal simetris

14. Guide Pin Bushing, mengikuti jumlah Support Pin

15. Guide Pin Bushing, mengikuti jumlah Support Pin

16. Ejector, jumlah dan bentuk sesuai kebutuhan dan design produk

17. Support, berjumlah 4 buah pada posisi diagonal simetris

18. Stopper Bolt, mengikuti jumlah Puller Bolt

19. Puller Bolt, berjumlah 4 buah pada posisi diagonal simetris

20. Chain, berjumlah 4 buah pada posisi seimbang

21. Runner Lock Pin, mengikuti jumlah Gate yang digunakan

22. Product

23. Runner

Stay Tune Sahabat Plastik.

Baca Selanjutnya ..

Konstruksi Dasar Mold 2 Pelat

Konstruksi Mold Plastik Tipe 2 Pelat.

Pada 2 Plate Type Mold. Cavity Plate digabung dengan Mold Mounting Plate, dan diantara keduanya terdapat Sprue Bush, dan pada Mold Mounting Plate terdapat Locating Ring. Mold Mounting Plate akan diikat dengan Baut [Bolt] kepada Stationery Platen [Platen Tetap] dari Mesin Injeksi. Locating Ring harus dapat dipasang secara pass [tidak koplak] dengan locating pada Stationery Platen, sehingga ketika Nozle Mesin bersentuhan dengan Sprue Bush, lubang Nozle dan lubang Sprue Bush berada pada garis tengah yang sama. Masalah akan timbul bila tidak segaris. Terdapat beberapa ketentuan tertentu antara Sprue Bush dan Nozle Mesin yang harus dipenuhi selain lubang Nozle dan lubang Sprue Bush harus segaris [dibahas terpisah]. Sprue Bush sendiri berfungsi sebagai lubang awal ketika material plastik pertama kali mengalir ke dalam Mold [pada saat Proses Injeksi].

Biasanya sisi Cavity Plate adalah sisi bagian terbaik pada pembentukan Produk, sehingga permukaan yang membentuk produk diperlakukan secara khusus. Seperti di perlakukan Polish sehingga permukaannya sangat licin setara dengan cermin, atau diperlakukan Etching dan Sand Blash sehingga membentuk permukaan yang memiliki kontur, atau juga dibuat Motif tertentu semisal Dasboard kendaraan. Sehingga tidak heran bila Cavity Plate diperlakukan secara istimewa dan sangat hati-hati ketika kita menanganinya, sedikit saja tergores maka urusannya akan panjang, belum lagi buntutnya.

Umumnya 2 Plate Type Mold menghasilkan Produk yang masih menyatu dengan Runner [aliran material dari Sprue Bush dan setelahnya], sehingga kita harus memisahkan antara Produk dan Runner dengan Nipper Cutting atau Tang Potong untuk mendapatkan hasil potongan yang halus dan rapi. Untuk mendapatkan Produk yang terpisah dengan Runner bisa diaplikasikan sistem Submarine Gate, dan untuk mendapatkan hanya Produk saja yang keluar, maka harus mengaplikasikan sistem Hot Runner [lebih lanjut dibahas terpisah].

Keterangan Gambar Konstruksi Dasar Mold 2 Pelat.

1. Mold Mounting Plate, yang diikat dengan Baut kepada Injection Machine Stationery Platen

2. Cavity Plate

3. Core Plate

4. Core Back-Up Plate [Support Plate]

5. Spacer Block

6. Ejector Plate

7. Ejector Retainer Plate

8. Mold Mouting Plate, yag diikat dengan Baut kepada Injection Machine Moving Platen

9. Core Block, jumlah tergantung jumlah produk yang akan dibuat

10. Locating Ring

11. Sprue Bush

12. Guide Pin [Leader Pin], minimal berjumlah 4 buah pada posisi diagonal simetris

13. Guide Pin Bushing, mengikuti jumlah dan posisi Guide Pin

14. Sprue Puller [Sprue Lock Pin]

15. Ejector, Jumlah dan bentuk tergantung kebutuhan dan design produk

16. Return Pin [Push Back Pin], jumlah 4 buah pada posisi diagonal simetris

17. Stoper Pin, berjumlah 4 buah pada posisi diagonal simetris

18. Product

19. Runner

Stay Tune Sahabat Plastik

Baca Selanjutnya ..

Mengenal Mesin Injeksi Plastik

Mesin Injeksi Plastik.

Secara umum mesin injeksi plastik tipe horisontal terdiri dari beberapa bagian unit dan sistem, antara lain.

1. Mold Clamp Unit [Unit Pencekam Cetakan]. Unit ini berfungsi untuk menggerakkan Mold dengan gerakan membuka dan menutup. Gerakan ini terbagi dalam 3 setting kecepatan dan 1 setting tambahan, baik untuk gerakan Menutup maupun gerakan Membuka. Untuk gerakan Menutup terdiri atas gerakan : 1. Perlahan – 2. Cepat – 3. Perlahan dan 4. Mencekam Mold. Sedangkan untuk gerakan Membuka terdiri atas gerakan : 1. Melepas Cekam Mold – 2. Perlahan – 3. Cepat – 4. Perlahan. Lalu dilanjutkan dengan gerakan Ejector untuk mendorong Produk keluar dari Mold, yaitu dari sisi Core. Lihat Mold Clamp Unit disini.

Pada saat Mencekam Mold, Mesin harus mampu menahan Gaya Membuka [Open Force] ketika proses injeksi berlangsung. Karena proses injeksi juga adalah kekuatan Hidrolik yang cukup besar. Jika Mesin tidak mampu menahan, maka Mold akan sedikit terbuka sehingga material cair plastik akan luber dari cetakannya. Ada 2 tipe Mold Clamp Unit, yaitu Straight Hydrolic Type [Tipe Hidrolik Langsung] dan Toggle Type [Tipe Togel] yang terdiri dari rangkaian batang, baik yang disupport oleh Sistem Hidrolik maupun Sistem Servo Motor [Mechatronic].

Dengan menggunakan dasar rumus yang sama, yaitu : F = P x A.

Dimana F adalah Gaya [Force] dalam satuan kg atau ton, P adalah Tekanan Hidrolik [Hydrolic Pressure] dalam satuan kg/cm², dan A adalah Luas Penampang [Area] dalam satuan cm².

Maka kita bagi 2 menjadi : F1 dan F2. Sehingga F1 = P1 x A1. Untuk F1 adalah Gaya Cekam Mold, P1 adalah Setting Tekanan Hidrolik, dan A1 adalah Luas Penampang Batang Silinder Hidrolik Mesin. Dan : F2 = P2 x A2. Untuk F2 adalah Gaya Membuka Mold Ketika Proses Injeksi berlangsung, P2 adalah Setting Tekanan Injeksi, dan A2 adalah Luas Penampang Produk secara keseluruhan dengan arah tekanan yang mengakibatkan Membuka Mold. Maka : Hasil perhitungan F1 harus lebih besar dari hasil perhitungan F2. Biasanya angka tipe mesin mengacu pada perhitungan maksimum F1. Misalnya mesin Nissei FV860, maka angka 860 adalah maksimum F1 dalam satuan ton [dimana 1 ton = 1000 kg]. Demikian juga untuk mesin Toshiba IS850E atau IS850GT, maka angka 850 adalah maksimum F1 nya.

2. Injection Unit [Unit Injeksi]. Disinilah pengolahan Polimer Plastik berlangsung, yang dimulai dengan masuknya Polimer dalam bentuk Pellet [Granule], kemudian dipanaskan didalam Tungku [Barrel] dengan suhu lumer Plastik yang bersangkutan sambil diperlakukan adukan [Mixing] oleh bentuk Screw di dalam Tungku. Dengan bentuk yang sedemikian rupa sehingga Screw ini berfungsi sebagai Feeder dan juga Sebagai Mixer Plastik cair agar pencampuran warna plastik menjadi rata dan seimbang [konstant]. Lihat Injection Unit Disini.

Lalu dari unit inilah di Injeksikan atau disuntikkan ke dalam cetakan [Mold] dengan setting yang melibatkan Tekanan Hidrolik [Hydrolic Pressure] dalam satuan kg/cm², Kecepatan [Velocity] dalam satuan %, Posisi [Limit Switches] dalam satuan mm, Waktu [Time] dalam satuan detik, dan Suhu [Temperature] dalam satuan °C.

Unit Injeksi akan melakukan Proses Injeksi Plastik setelah ada konfirmasi dari Unit Mold Clamp berupa sinyal dari PS1 [Pressure Switch 1] dengan minimum Tekanan 100 kg/cm², kemudian Unit Injeksi akan menyentuhkan Nozle ke Sprue Bush Mold juga dengan tekanan minimum 100 kg/cm² sebagai konfirmasi PS2 [Pressure Switch 2] . Tekanan ini untuk mencegah terjadinya kebocoran material plastik cair dari celah antara Nozle dan Sprue Bush Mold. Setelah ada sinyal PS2, maka Proses Injeksi berlangsung.

3. Sistem Penggerak [Drive System]. Saat ini masih umum dengan media Oli, atau yang biasa disebut dengan Sistem Hidrolik [Hydrolic System], baik untuk mesin tipe Straight Hydrolic maupun tipe Toggle. Namun dewasa ini untuk tipe Toggle sudah banyak meng-aplikasikan Servo Motor [Full Electric System]. Kelebihan mesin yang sudah mengaplikasikan Servo Motor gerakan mesin lebih tenang, tidak gedebak-gedebuk seperti tipe Straight Hydrolic. Juga tentunya tidak berisik, dan cenderung lebih bersih karena tidak menggunakan banyak Oli, yang mana untuk sistem Hidrolik ada celah kecil saja akan terjadi kebocoran yang mengakibatkan area mesin terdapat genangan-genangan Oli.Namun bukan berarti untuk mesin-mesin baru tidak lagi menggunakan sistem Hidrolik. Untuk sebagian pengguna merasa lebih cocok dengan tipe Hidrolik, sehingga pembuat mesin injeksi plastik masih mengeluarkan mesin tipe hidrolik yang tentunya beberapa bagian sudah di design ulang untuk memperbaiki performanya.

4. Sistem Kontrol [Control System]. Adalah sistem penjamin bahwa urutan cara kerja mesin harus benar dan sesuai dengan program yang sudah dibuat oleh pembuat mesin. Sehingga setiap gerakan, setiap perubahan, sinyal-sinyal sensor yang bisa ratusan jumlahnya bisa saling mengikat, saling berhubungan dan saling mengunci dan sehingga kinerja mesin tetap terjaga. Apalagi yang berhubungan dengan sistem keamanan dan keselamatan pengguna mesin, maka dibuat berlapis, sehingga bisa menghilangkan resiko karena resiko human error pengguna mesin itu sendiri.

Stay Tun Sahabat Plastik.

Baca Selanjutnya ..

Short Mold Karena Hold Pressure Terlalu Rendah

Short Mold Karena Hold Pressure Terlalu Rendah.

Pada proses sebelumnya, yaitu proses Filling [Fill Process] yang melibatkan settingan Fill Pressure, Fill Time, dan Fill Speed terhadap hubungannya dengan masalah Short Mold telah dibahas. Padahal sebenarnya Filling Proses itu sendiri mesti difokuskan terhadap kestabilan proses injeksi secara keseluruhan, jangan sampai masalah Short Mold ini lebih banyak dipengaruhi oleh settingan proses Filling. Sebelum masuk proses selanjutnya [yaitu Proses Holding], perlu dibatasi seberapa besar Short Mold yang terjadi pada produk [kondisi Hold Pressure “Off”], lebih dari itu maka harus diperbaharui dahulu settingannya.

Memasuki proses Holding. Dengan melibatkan settingan Holding Pressure [Tekanan Tahan] dan Holding Time [Waktu Tahan]. Direkomendasikan untuk mesin yang memiliki minimal 2 tingkatan Holding Pressure dan Holding Time. Sehingga kita bisa atur untuk Holding Pressure Tingkat Pertama [beserta Holding Time Tingkat Pertama] dialokasikan untuk pembentukkan produk, yaitu Akurasi Dimensi [untuk ukuran produk dalam 1/10 mm]. Sedangkan untuk Holding Pressure Tingkat Kedua [beserta Holding Time Tingkat Kedua], sesuai namanya, berfungsi untuk menahan aliran balik dari material cair yang telah dimasukkan ke dalam Mold. Namun demikian untuk mesin yang hanya memiliki 1 Tingkat Holding Pressure [beserta Holding Time], maka fungsinya menjadi rangkap jabatan, yaitu selain berfungsi untuk Pembentukan Akurasi Dimensi Produk, juga sekaligus Menahan Aliran balik dari material cair yang telah dimasukkan ke dalam Mold.

Secara teori Fisika. Yang bisa dimampatkan atau dikompresikan pada saat proses Holding ini adalah Udara dan Gas, sedangkan zat cair, dalam hal ini material plastik cair, tidak dapat dimampatkan. Faktor Udara berasal dari rongga di dalam Mold, dimana rongga-rongga ini adalah bentuk cetakan terhadap produk plastik yang akan kita buat. Sedangkan Gas berasal dari asap dan uap material plastik cair itu sendiri karena panas yang menyertainya.

Besaran setting Holding Pressure yang dibuat selain tidak boleh terlalu kecil, juga tidak boleh terlalu besar. Dibandingkan dengan besaran Fill Pressure, maka setting yang dibuat lebih rendah, sekitar 15% sampai 50%, tergantung material plastik yang digunakan [Plastic Specification atau Plastic Properties]. Setting yang terlalu kecil akan Short Mold atau Sink Mark atau Dimensi produk yang terlalu kecil [secara keseluruhan]. Sedangkan setting yang terlalu besar akan membuat masalah Flash. [Lebih lanjut mengenai Flash dan Sink Mark akan dibahas terpisah].

Patokan besaran Holding Pressure secara visual bisa dilihat dari mulai timbulnya Flash pada produk yang dihasilkan, maka dapat disimpulkan bahwa setting yang kita buat sudah Over Limit. Sedikit demi sedikit kita setting lebih rendah hingga didapat setting yang dianggap normatif. Mengenai dimensi yang belum tercapai pada setting yang dianggap normatif, maka yang harus dilakukan adalah memperbaiki Mold nya, dan fokus kepada tujuan dimensi yang akan diperbaiki, bila lebih dari satu, maka terlebih dahulu kita petakan posisi-posisinya sehingga akan lebih jelas dan clear soal treatment yang akan kita lakukan. Namun demikian, konstruksi Mold hendaknya memiliki ketahanan terhadap Holding Pressure yang tinggi sehingga memiliki tingkat kepadatan material plastik yang tinggi, kalo sudah demikian produk akan lebih tahan terhadap fisikal test yang akan dibebankan kepadanya.

Stay Tun Sahabat Plastik.

Baca Selanjutnya ..