Sistem Hot Runner

Sistem Hot Runner.  

Mold 2 Pelat memiliki keunggulan Mold Open yang lebih pendek dibandingkan dengan Mold 3 Pelat. Disamping juga pemanfaatan kapasitas mesin agar lebih maksimal, terutama Open Daylight Specific dari suatu mesin injeksi. Untuk mendapatkan Produk yang terpisah dari Runner harus mengaplikasikan Mold 3 Pelat, tapi sebenarnya bisa juga dengan Mold 2 Pelat yang mengeluarkan Produk malah dengan tanpa disertai Runner, tentu saja dengan aplikasi Sistem Hot Runner. Pertimbangan investasi Sistem Hot Runner juga dibandingkan dengan investasi mesin, selain juga mengurangi biaya daur ulang untuk mengolah Runner dan pengambilan Runner secara manual oleh manusia dari mesin injeksi, apalagi dengan jumlah mesin yang besar. Berikut ini adalah bagian-bagian dari Sistem Hot Runner, keterangan, dan cara kerjanya.  

1. 1a dan 1b adalah Sprue Heater. Sebenarnya bentuk Heater ini melingkar mengikuti bentuk silindris dari Sprue dan disini juga terpasang Thermocouple yang berfungsi mendeteksi besaran suhu sebenarnya [Actual] dan menunjukkan angka suhu pada Hot Runner Controller Box secara digital. Jadi antara Suhu yang kita buat [atau yang kita Setting] dan ditunjukkan monitor, berdampingan dengan suhu Actual, sehingga kita dapat mengetahui suhu Actual sudah mencapai suhu yang kita inginkan atau belum.  

2. 2a, 2b, dan 2c adalah Manifold Heater. Bentuk Heater ini bisa berbentuk Pelat, bisa juga berbentuk Stick. Bentuk Stick ini bisa fleksibel mengikuti bentuk dan ukuran Manifold itu sendiri, tentu dengan treatment khusus untuk Manufaktur Sistem Hot Runner. Disinipun dilengkapi dengan pemasangan Thermocouple, sehingga kita dapat mengetahui Heater nya ON atau OFF dengan memperhatikan Monitor pada Control Box. 

3. 3a dan 3b adalah Gate Heater. Sama dengan Sprue Heater yang bentuknya melingkar seperti pegas mengikuti bentuk Silindris dari Gate itu sendiri. Juga dengan dilengkapi Thermocouple sebagai sensor panas. Karena konstruksinya yang unik ini, dimana semua Heater berada di dalam Mold, maka Cooling System harus disesuaikan secara jumlah.  

4. A dan B adalah Silinder. Silinder ini bisa menggunakan media Oli [Hydrolic System] atau bisa juga dengan media Angin [Pneumatic System]. Silinder ini berfungsi untuk menggerakkan Pin Gate [C] maju sebagai Gate Close, dan mundur sebagai Gate Open. Dan [D] adalah Gate tersebut.  

 

Pada saat Mold Open, Pin Gate berada pada posisi maju sehingga menutupi lubang Gate. Ketika Mold Clamping dan sesaat sebelum Injection Start, posisi Pin Gate bergerak mundur, sehingga lubang Gate terbuka, maka material plastik dapat melaluinya [warna biru] dan memenuhi bentuk cetakan Produk di dalam Mold. Setelah proses Holding, seketika itu pula posisi Pin Gate kembali maju untuk menutup lubang Gate. Maka Hasilnya hanya Produk saja yang keluar dari Mold.

Semua sistem Hot Runner ini terpusat pada Hot Runner Controller Box, baik suhu, timer, dan Solenoid Valve, maupun pompa Hidrolik nya. Mode pengoperasiannya pun dapat secara manual apabila kita hendak mencoba fungsinya secara manual, maupun secara otomatis yang bekerja otomatis dan Interlock dengan program kerja mesin Injeksi. 

Stay Tune Sahabat Plastik.

Baca Selanjutnya ..

Tipikal Dasar Produk pada Mold 2 Pelat

Tipikal Dasar Produk pada Mold 2 Pelat  

Mold 2 Pelat memiliki karakter dasar terhadap produk yang dihasilkan, yaitu Runner yang menempel pada Produk, seperti diperlihatkan pada gambar. Berikut adalah keterangan serta penjelasannya.  

1. Sprue Runner. Disinilah pertama kali material plastik cair masuk ke dalam bagian Mold. Dibentuk oleh Sprue Bush pada Mold. Bentuk Sprue Runner itu sendiri harus kecil di awal yang bersentuhan dengan Nozle Mesin dan besar kemudian, atau biasa juga disebut memiliki Taper dengan sudut maksimal 5° dengan maksud agar mudah ditarik oleh Core Side, definisi sudut inilah yang disebut Release Point.  

2. Cold Slug Well. Berfungsi untuk menjebak material plastik cair yang lebih dingin. Material ini umumnya terdapat pada ujung Nozle, selain bersentuhan dengan Mold yang lebih dingin dari suhu Nozle itu sendiri, juga bersentuhan dengan udara bebas yang juga lebih dingin dari suhu Nozle. Daripada mengganggu aliran material ketika proses injeksi berlangsung, lebih aman dijebak dan tidak diikutkan dalam aliran menuju pembentukan produk. Bentuk Cold Slug Well inipun harus sedemikian pula agar bisa menarik Sprue Runner, dan ini dibentuk oleh Ejector yang disebut Sprue Lock Pin [Artikel Konstruksi Mold Plastik Tipe 2 Pelat].  

3. Main Runner. Dimana pada setiap ujungnya pun dibuat jebakan material plastik yang terlanjur turun suhunya karena bersentuhan dengan Mold. Dengan alasan yang sama pada poin No.2 di atas. 

4. Branch Gate. Bagian Runner yang lebih pendek sebelum Gate. Harus lebih besar daripada Gate untuk menjamin pasokan material melalui Gate dengan bentuk yang lebih kecil. 

5. Gate. Dengan bentuk yang kecil dan harus dipastikan bahwa material yang melewati area ini adalah yang benar-benar masih dalam keadaan cair dan dapat mengalir dengan baik. Sengaja harus dibuat lebih kecil agar di area inilah yang lebih dahulu dingin, dan material plastik cair yang berada di area inipun lebih cepat mengeras dari pada area lainnya, atau biasa disebut juga Gate Sealing Time, waktu dimana bagian Gate telah mengeras sehingga material plastik yang telah masuk ke dalam bagian pembentukan produk tidak akan bisa balik lagi. 

6. Produk. Bagian yang diambil untuk dikemas dan dikirim ke tempat lain untuk di Assy dengan bagian-bagian lainnya. 

Adapun Mold 2 Pelat yang mengeluarkan produk sudah terpisah dari Runner nya, yaitu dengan mengaplikasikan sistem Submarine Gate dan aplikasi Hot-Runner. Lebih lanjut mengenai sistem ini akan dibahas terpisah. 

Stay Tune Sahabat Plastik.

Baca Selanjutnya ..

Mold Clamp Unit Mesin Tipe Toggle

Mold Clamp Unit Tipe Toggle.  

Gerakan menutup dari tipe ini adalah, pada saat aliran hidrolik bertekanan masuk dari Port [2] ke dalam Silinder [1], dan oli yang berada di Silinder [1] keluar melalui Port [3]. Sedangkan untuk gerakan membuka adalah sebaliknya, yaitu aliran Hidrolik masuk melalui Port [3]. Kekuatan Cekam dibangun oleh Mekasnime Toggle [Batang] yang digabungkan dengan kekuatan Hidrolik. Dengan kekuatan yang sama pada tipe Straight Hydrolic, tipe Toggle ini memerlukan silinder yang lebih kecil. Berikut adalah hitungan perbandingannya.  

Pertama kita ketahui terlebih dahulu untuk sistem Toggle. Sebuah sistem Toggle berkapasitas cekam sebesar 300 ton dengan target posisi batang [A] adalah sejajar dengan sumbu X, atau bisa juga disebut sebagai arah gaya, dan mulai cekam pada sudut 5° terhadap sumbu X tersebut. Sedangkan batang [B] berada pada posisi dengan sudut 50°, juga terhadap sumbu X, namun dengan arah gaya sejajar dengan sumbu X. Batang [C] sendiri hanya bergerak maju-mundur dengan arah gaya sejajar dengan sumbu X, dan batang [C] adalah yang terhubung langsung dengan Silinder Hidrolik. Sehingga pertanyaannya adalah seberapa besar Diameter Silinder Hidrolik yang dibutuhkan untuk membangun kekuatan cekam sebesar 300 ton tersebut bila tekanan pompa sebesar 160 kg/cm² ? 

Untuk mengetahui jawabannya kita gunakan metode sederhana dengan menggunakan pola Geometris yang biasa digunakan pada Ilmu Mekanika Teknik seperti yang digambarkan dibawah gambar sistem Toggle tersebut. Yang pertama kita lakukan pada metode ini adalah dengan menentukan besaran setiap Cell pada dasar pola tersebut yaitu 10 ton/cell. Kemudian bentangkan garis target sebesar 300 ton sejajar dengan sumbu X, maka terpakai 30 cell. Dari ujung target kita tarik garis dengan sudut 5° dan juga dari pangkal tegak lurus sejajar dgn sumbu Y, hingga bertemu dalam satu titik, maka didapatlah besaran gaya yang diperlukan batang [B], yaitu arah gaya sejajar dengan sumbu Y sebesar 3 cell [3 cell x 10 ton = 30 ton]. Lalu dari pangkal batang [A] juga kita tarik garis dengan sudut 50° terhadap sumbu X dan juga kita tarik garis dari pangkal batang [B] sejajar dengan sumbu X hingga bertemu dalam satu titik. Maka disini kita dapat gaya batang [C] yang diperlukan, yaitu sebesar 2,5 cell lebih sedikit [2,5 x 10 ton = 25 ton] kita anggap saja 25 ton, inilah gaya yang diperlukan Silinder Hidrolik pada tekanan 160 kg/cm². 

Jadi untuk membangun kekuatan cekam sebesar 300 ton, hanya memerlukan kekuatan Hidrolik sebesar 25 ton saja.   

Untuk mendapatkan besaran Diamater Silinder dgn menggunakan rumus

A = (π x D²) / 4, sehingga D = √ (A x 4) / π ][ π = 3,14].

Pertama, kita harus mencari besaran A terlebih dahulu, yaitu di rumus A = F / P.

Dimana F sebesar 25 ton [25,000 kg] dan P sebesar 160 kg/cm².

Maka A = 156 cm³. Dan didapat pula Diameter Silinder D = 14 cm [kita beri nama D1]. 

Kedua.

Kita temukan Diameter Silinder tipe Straight Hydrolic dengan rumus yg sama

[D = √ (A x 4) / π ][ π = 3,14].

Dari A = F / P.

F sebesar 300 ton [300,000 kg] dan P sebesar 160 kg/cm², maka didapat besaran A sebesar 1,875 cm³. Sehingga didapat D sebesar 49 cm [kita beri nama D2].  

Maka perbandingan besaran Diameter Silinder Hidrolik tipe Toggle terhadap tipe Straight Hydrolic adalah (D1 / D2) x 100% = 29%. 

Stay Tune Sahabat Plastik

Baca Selanjutnya ..

Nozzle dan Sprue Bush.

Nozzle dan Sprue Bush.   

Ada beberapa ketentuan mengenai aplikasi Nozle dan Sprue Bush. Ini sangat penting karena mempengaruhi proses sebelum produksi [Injection Trial] maupun pada saat produksi. Seperti diperlihat pada gambar, ada 2 ketentuan yang harus dipenuhi, yaitu :  

R = r x (1+(0~0,5))

Dimana R adalah Radius pada Sprue Bush, dan r adalah radius pada Nozle Mesin injeksi. Ataupun secara singkat bisa juga dinyatakan bahwa Radius R Sprue Bush harus lebih besar dari pada radius r Nozle Mesin Injeksi.   

Bila yang terjadi adalah sebaliknya, yaitu radius r lebih besar dari Radius R, maka lubang Nozle dan lubang Sprue Bush tidak akan dapat bersentuhan langsung. Sebagian material plastik akan mengisi celah antara Nozle dan Sprue Bush [berbentuk Payung], akibatnya Runner akan patah pada saat proses pengambilan Runner, dan akan sulit untuk dikeluarkan dari Mold. Walaupun bisa diatasi dengan menggunakan stick kuningan yang dihantamkan ke bagian R Sprue Bush untuk mengambil Runner yang terjebak tersebut, namun tetap saja akan mengganggu aktifitas produksi, karena seringnya alarm berbunyi dari Robot yang mengambil Runner.   

D = d x (0,5~1)

Dimana D adalah Diameter lubang Sprue Bush, dan d adalah diamater lubang Nozle Mesin Injeksi. Bisa juga dinyatakan bahwa diameter d lubang Nozle Mesin Injeksi harus sama dengan, atau lebih kecil dari pada lubang Diameter D lubang Sprue Bush Mold.   

Bila yang terjadi adalah diameter d lubang Nozle Mesin Injeksi lebih besar dari pada Diameter D lubang Sprue Bush, maka yang terjadi adalah Runner akan membentuk Step yang mengakibatkan Runner akan patah pada saat proses pengambilan Runner, dan akan sulit dikeluarkan dari Mold. Walaupun bisa diatasi dengan menggunakan stick kuningan yang dihantamkan ke bagian Sprue Bush untuk mengambil runner dengan menghilangkan bentuk step tersebut, namun tetap saja akan mengganggu aktifitas produksi, karena seringnya alarm berbunyi dari Robot yang mengambil Runner.   

Diameter d lubang Nozle pun tidak boleh terlalu kecil, karena akan mengganggu Debit aliran material plastik cair sehingga akan menimbulkan masalah pada produk yang dihasilkan. Effek yang sama terjadi apabila lubang Nozle dan lubang Sprue Bush tidak dalam satu garis pusat, maka lubang tersedia untuk mengalirkan material plastik cair akan sempit atau terlalu kecil dan juga mengganggu Debit aliran material.   

Stay Tune Sahabat Plastik

Baca Selanjutnya ..

Unit Injeksi pada Mesin Injeksi Plastik

Unit Injeksi pada Mesin Injeksi Plastik. 

Adapun bagian-bagian dari Unit Injeksi berdasarkan skema tersebut adalah. 

1. Hydrolic Motor [Motor Hidrolik], untuk memutar Screw

2. Injection Cylinder [Silinder Injeksi], untuk menggerakkan Screw maju dan mundur

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 menyupai material dari arah belakang atau dari Hopper, dan juga berfungsi sebagai pengaduk material plastik dalam keadaan cair sehingga pencampuran warna lebih merata. Untuk Screw standard bawaan mesin kurang begitu maksimal di dalam proses pencampuran warna, sehingga kita perlu Screw dengan pesanan khusus, atau juga bisa ditambah alat mixing yang dipasang dibagian Hopper. Lebih lanjut mengenai Screw akan dibahas terpisah. 

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

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 sabuk

8. Cylinder Head [Kepala Silinder], penghubung antara Nozle dan Barrel

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/cm² sebagai konfirmasi untuk melakukan proses injeksi dan juga untuk memastikan material plastik tidak akan bocor pada saat proses injeksi berlangsung  

Stay Tune Sahabat Plastik

Baca Selanjutnya ..