A. Pengenalan injection molding machine
Injection
Molding adalah metode material
termoplastik dimana material yang
meleleh karena pemanasan diinjeksikan oleh plunger ke dalam cetakan yang
didinginkan oleh air dimana material
tersebut akan menjadi dingin dan
mengeras sehingga bisa dikeluarkan dari
cetakan. Sedangkan injection molding machine adalah mesin yang digunakan untuk
membuat plastik dengan sistem cetakan injeksi.
Enam langkah
utama yang biasanya dilakukan pada proses Injection Molding :
1. Pengapitan
Suatu mesin
injeksi memiliki tiga bagian utama, yaitu cetakan, pengapit dan unit penyuntik. Unit pengapit adalah
pemegang cetakan yang mengalami tekanan
selama proses penyuntikan dan pendinginan. Pada dasarnya, pengapit ini memegang kedua belah cetakan
bersama-sama.
2. Suntikan
Pada saat
penyuntikan, material plastik umumnya dalam bentuk butiran/pellet, diisi kedalam suatu wadah
saluran tuang (hopper) yang terdapat
bagian atas unit mesin. Butir/pellet ini disuap ke dalam silinder untuk
dipanaskan hingga mencair. Di dalam
silinder (barrel) terdapat mesin screw (berputar) yang mencampur bahan butiran/pellet cair dan
mendorong campuran ke bagian ujung
silinder.
Ketika material
yang dikumpulkan di ujung screw telah
cukup, proses penyuntikan dimulai.
Plastik yang dicairkan dimasukkan kedalam cetakan melalui suatu nozzle injector, ketika tekanan dan
kecepatan diatur oleh screw tersebut.
Sebagian mesin injeksi menggunakan suatu pendorong sebagai pengganti
screw
3.
Penenangan
Tahap ini adalah
waktu penenangan sesaat setelah proses penyuntikan. Plastik cair telah disuntik kedalam cetakan
dan tekanan dipertahankan untuk
meyakinkan segala sisi rongga cetakan telah terisi secara sempurna.
4. Pendinginan
Plastik
didinginkan didalam cetakan untuk mendapatkan bentuk padatnya didalam cetakan. Pada proses ini sekaligus
pengisian ulang bahan plastik dari
hopper ke dalam barrel dengan screw yang berputar.
5. Cetakan
Dibuka
Unit pengapit
dibuka, yang memisahkan keduabelah cetakan
6.
Pengeluaran
Pena dan plat
ejector mendorong dan mengeluarkan hasil cetakan dari dalam cetakan,. Geram dan sisa pada sisi-sisi
hasil cetakan yang tidak dipakai dapat
didaur ulang untuk digunakan pada pencetakan berikutnya
B. Bagian Pada Mesin
1. Mold Clamp Unit [Unit Pencekam Cetakan].
clamping unit berfungsi utuk memegang dan mengatur gerakan dari
mold unit, serta gerakan ejector saat melepas benda dari molding unit, pada
clamping unit lah kita bisa mengatur berapa panjang gerakan molding saat di
buka dan berapa panjang ejektor harus bergerak.
Ada 2 macam clamping unit yang dipakai pada umumnya, yaitu toggle clamp dan hidrolik clamp
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 [lihat detail gerakan menutup
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.
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].
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.
bagian dari inejction unit adalah :
motor dan
transmission gear unit
bagian ini berfungsi untuk menghasilkan daya yang digunakan untuk
memutar screw pada barel, sedangkan
tranmisi unit berfungsi untuk memindahkan daya dari putaran motor ke dalam
secrew, selain itu transmission unit juga berfungsi untuk mengatur
tenaga yang di salurkan sehingga tidak
pembebanan yang terlalu besar.
Cylinder
screw ram
bagian ini berfungsi untuk mempermudah gerakan screw dengan
menggunakan momen enersia sekaligus
menjaga perputaran screw tetap konstan, sehingga di dapat di hasilkan kecepatan dan tekanan yang konstan saat
proses injeksi plastik dilakukan.
Hopper
adalah tempat untuk menempatkan material plastik, sebelum masuk ke
barel, biasanya untuk menjaga kelembapan
material plastik, digunakan tempat penyimpanan khusus yang dapat mengatur kelembapan, sebab apabila kandungan
air terlalu besar pada udara, dapat menyebabkan
hasil injeksi yang tidak bagus.
Barrel
adalah tempat screw, dan selubung yang menjaga aliran plastik
ketika di panasi oleh heater, pada
bagian ini juga terdapat heater untuk memanaskan plastik sebelum masuk ke
nozzle.
Screw
reciprocating screw berfungsi untuk mengalirkan plastik dari hopper
ke nozzle, ketika screw berputar
material dari hopper akan tertarik mengisi screw yang selanjutnya di panasi
lalu di dorong ke arah nozzle.
Nonreturn
valve
valve ini berfungsi untuk menjaga aliran plastik yang telah meleleh
agar tidak kembali saat screw berhenti
berputar.
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.
Pengontrolan pada Injection Molding Machine menggunakan
suatu controller bernama cdc88. Cdc88 adalah
suatu multi function computer yang digunakan
untuk mengatur semua proses injeksi molding.
Pada mesin injeksi molding ini, peran cdc88 ebagai pusat kegiatan produksi yang akan dilakukan. Cdc88 sebagai controller pada mesin ini memiliki banyak kelebihan untuk menunjang fungsinya sebagai pengendali. Mulai dari pengaturan pemanasan pada dinding-dinding barrel, kecepatan injeksi, tekanan injeksi, waktu injeksi, waktu pencetakan serta beberapa fungsi lainnya.
Mold
Clamp Unit Of Injection Molding Machine
Unit Pencekam Mold pada Mesin
Injeksi Plastik.
Dengan melihat skema Mesin
Toshiba IS850E, maka bagian-bagian utama dari Unit Pencekam Mesin Injeksi
Plastik adalah sebagai berikut.
1. Stationary Platen [Platen
Tetap], tempat diikatnya Mold Mounting Plate dari sisi Cavity
2. Moving Platen [Platen
Bergerak], tempat diikatnya Mold Mounting Plate dari sisi Core
3. Clamp Cylinder [Silinder
Cekam]
4. Tie Bar [Batang Pengikat],
berjumlah 4 buah dipasang diagonal simetris
5. Clamp Bar [Batang Cekam]
6. Close Moving Booster Cylinder
[Silinder Booster untuk Gerakan Menutup Cetakan]. Misalkan Diameter [Ø]
Silinder Booster sebesar 15 cm, tekanan pompa hidrolik maksimal 190 kg/cm²
[tergantung spesifikasi pompa yang digunakan mesin], sehingga bila kita atur
12% dari kemampuan maksimal pompa maka didapat tekanan sebesar 23 kg/cm². Untuk
mencari besaran gaya yang dihasilkan, kita menggunakan rumus dasar F = P x A. F
adalah Force atau Gaya [dalam satuan kg atau ton], P adalah tekanan hidrolik
yang berasal dari pompa hidrolik [dalam satuan kg/cm²], dan A adalah luas
penampang [dalam satuan cm²][Untuk penampang bulat : (п x D²)/4] dimana п
adalah 3,14 dan D adalah Diameter [dalam satuan cm]. Sehingga dari hasil
perhitungan tersebut didapat gaya [F] sebesar 4000 kg [4 ton]. Gaya sebesar ini
juga dimanfaatkan untuk menghisap Oli dari Tangki ke dalam ruang Clamp
Cylinder.
7. Open Moving Booster Cylinder
[Silinder Booster untuk Gerakan Membuka Cetakan]. Bila Diameter Silinder Cekam
sebesar 76 cm, pada tekanan Pompa Hidrolik maksimum 190 kg/cm² dengan
menghasilkan Gaya sebesar 850 ton. Dan Diameter Batang Cekam sebesar 70 cm,
sehingga selisih besaran penampang [A] antara Diameter 76 cm dan 70 cm adalah
627 cm². Maka 10% dari Tekanan Hidrolik [P] sebesar 19 kg/cm² akan menghasilkan
Gaya [F] sebesar 11 ton.
8. Hydrolic Oil Tank [Tanki Oli
Hidrolik]. Nissei Plastic mengeluarkan rekomendasi Oli Hidrolik untuk General
Type yang digunakan adalah Mobil Hyd Oil 38, Mobil Hyd Oil 48LP, Esso Telesso
46, Shell Tellas Oil 56, Caltex Rand Oil 46. Dan untuk Anti Wear Type adalah
Mobil DTE 25, Esso Nuto H 46, Shell Tellas Oil 46, dan Caltex Rand Oil 46.
9. Open/Close Limit Switch Line
[Rangkaian Saklar Sensor untuk gerakan Membuka dan Menutup]
10. Locating, untuk menetapkan
posisi Locating Ring dari sebuah Cetakan
11. Ejector Cylinder [Silinder
Ejektor], untuk menggerakkan Batang Ejektor
12. Ejector Rod [Batang Ejektor],
untuk mendorong produk dari cetakannya
13. Pressure Gauge [Pengukur
Tekanan Hidrolik], untuk memperlihatkan tekanan aktual
14. Pressure Switch 1 [Saklar
dengan Tekanan bagian pertama], sebagai Konfirmasi Cekam
15. Clamp Valve [Katup Cekam]
16. Hydrolic
Control System. Di dalamnya terdapat Hydrolic Solenoid Valve System yang
mengatur arah aliran Hidrolik, Regulator Control System yang mengatur Tekanan Hidrolik
hingga beberapa tingkat, dan Hydrolic Flow Rate Control System yang mengatur
Debit Aliran Hidrolik dalam beberapa tingkatan.
17. Hydrolic Pump [Pompa
Hidrolik]. Spesifikasi pompa dengan kemampuan menghasilkan tekanan mulai dari
120 kg/cm² hingga 190 kg/cm², tergantung spesifikasi pompa yang digunakan.
Stay Tun Sahabat Plastik
Injection
Unit of Injection Molding Machine
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 Tun Sahabat Plastik
Sumber
Artikel Terkait
0 komentar :
Posting Komentar