Post on 26-Mar-2023
Steel Manufacturing Process
A. Pengambilan Bijih Besi
Bijih besi adalah mineral atau batu-batuan yang
mengandung ikatan besi yang cukup banyak untuk
diolah,mereka didapatkan dari alam maupun dari
tambang. Besi sendiri biasanya didapatkan dalam bentuk
magnetit (Fe3O4), hematit (Fe2O3), goethit, limonit atau
siderit.Berikut adalah jenis genesa dan endapan yang
memungkinkan endapan besi bernilai ekonomis :
- Magmatik : Magnetite dan Titaniferous magnetite
- Metasomatik kontak : Magnetite dan specularite
- Pergantian/replacement : Magnetite dan Hematite
- Sedimentasi/placer : Hematite ,Limonite dan Siderite
- Konsentrasi mekanik dan residual : Hematite,
Magnetite, dan Limonite
- Oksidasi : Limonite dan Hematite
- Letusan Gunung merapi
HematiteMagnetite
LimoniteSiderite Specularite
Goethite
Dari mineral-mineral bijih besi,magnetit adalah
mineral dengan kandungan Fe pailing tinggi, namun
terdapat dalam jumlah kecil. Sedangkan hematit
merupakan mineral bijih utama yang dibutuhkan dalam
industri besi.
Bijih besi ini biasanya kaya akan besi Oksida dan
beragam dalam hal warna mulai dari kelabu tua, kuning
muda, ungu tua, hingga merah karat.
Unsur – unsur yang terkandung di dalamnya, antara
lain :
1. Silikon
Silika (SiO2) hampir selalu hadir dalam bijih
besi. Sebagian besar adalah slagged off selama proses
peleburan. Pada suhu di atas 1300 ° C beberapa akan
berkurang dan membentuk paduan dengan besi. Efek utama
dari silikon adalah untuk membantu pembentukan besi
abu-abu. Silikon juga mengurangi penyusutan dan
pembentukan lubang sembur, menurunkan jumlah coran
yang buruk.
2. Fosfor
Fosfor (P) memiliki empat efek besar pada besi:
peningkatan kekerasan dan kekuatan, temperatur solidus
rendah, fluiditas meningkat, dan sesak dingin.
Tergantung pada tujuan penggunaan untuk besi, efek ini
baik atau buruk. Bijih rawa sering memiliki kandungan
Fosfor tinggi. Kekuatan dan kekerasan dari besi
meningkat dengan konsentrasi fosfor. 0,05% fosfor
dalam besi tempa membuat sekeras baja karbon menengah.
Besi fosfor yang tinggi juga dapat dikeraskan dengan
memalu dingin.
3. Aluminium
Dalam jumlah kecil, aluminium (Al) terdapat dalam
bijih banyak (sering sebagai tanah liat) dan beberapa
dalam bentuk batu gamping. Yang pertama dapat
dihilangkan dengan mencuci bijih sebelum peleburan.
Sampai pengenalan tungku batu bata berbaris, jumlah
kontaminasi aluminium cukup kecil sehingga tidak
memiliki efek pada baik besi atau bijih. Namun, ketika
batu bata mulai digunakan untuk tungku dan bagian
dalam blast furnace, jumlah kontaminasi aluminium
meningkat secara drastis. Hal ini disebabkan erosi
lapisan tungku oleh cairan slag. Berikut solusi untuk
slag aluminium tinggi. Yang pertama adalah
menghindari, jangan menggunakan bijih atau sumber
kapur dengan kandungan aluminium tinggi. Meningkatkan
rasio fluks kapur akan menurunkan viskositas.
4. Belerang
Sulfur (S) adalah kontaminan yang sering dalam
batubara. Zat ini terdapat dalam jumlah kecil di dalam
banyak bijih, tetapi dapat dihilangkan dengan
kalsinasi. Belerang mudah larut dalam besi baik dalam
keadaan cair maupun padat pada peleburan besi. Sulfur
menyebabkan besi menjadi merah atau panas pendek.
Batubara tidak digunakan di Eropa (seperti Cina)
sebagai bahan bakar untuk peleburan karena mengandung
belerang dan menyebabkan besi pendek panas. Sulfur
dapat dihilangkan dari bijih dengan memanggang dan
mencuci. Sekarang dapat dilakukan dengan penambahan
mangan.Tapi, operator harus tahu berapa banyak sulfur
dalam besi karena setidaknya lima kali lebih mangan
harus ditambahkan untuk menetralkan itu.
5. Unsur-unsur lain yang terdapat dalam bijih besi
B. PengolahanUnsur-unsur yang diperoleh dari hasil eksplorasi
masih berbentuk bijih, oleh karena itu untuk
memperoleh suatu jenis bahan dengan kualitas tertentu
diperlukan proses pemurnian yang kemudian dilakukan
proses deformulasi unsur secara terukur
atau pencampuran dan persenyawaan dari berbagai unsur
dengan komposisi dan kadar tertentu. Proses
persenyawaan ini akan menghasilkan suatu bahan teknik
dengan sifat dan karakteristik yang berbeda dari sifat
dasarnya baik sifat kimia, sifat phisik maupun sifat
mekaniknya.
1. Pembuatan Besi Kasar/Pig Iron
Bijih yang masih berupa bongkahan batuan yang
tidak sama besar dan masih bercampur dengan tanah
liat, pasir dan bebatuan dipecah menggunakan mesin
pemecah, kemudian disortir antara bijih besi dan batu-
batuan dengan tromol magnet. Selanjutnya proses
pencucian bijih tersebut dan mengelompokkan menurut
besarnya, bijih-bijih besi halus dan butir-butir kecil
diaglomir dalam dapur sinter atau rol hingga berupa
bola-bola yang dapat dipakai kembali sebagai isi
dapur.
Setelah bijih tersebut dipanggang agar kering dan
unsur-unsur yang mudah menjadi gas keluar dari bijih
kemudian dibawa ke dapur tinggi untuk diolah menjadi
besi kasar/pig iron.
Dapur tinggi mempunyai dua kerucut yang berdiri
satu di atas yang lain pada alasnya. Bagian atas
adalah tungkunya yang melebar ke bawah, sehingga
muatannya mudah meluncur ke bawah dan tidak terjadi
kemacetan. Bagian bawah melebar ke atas dengan maksud
agar muatannya tetap berada pada bagian ini.
Dapur tinggi terbuat dari susunan batu tahan api
yang diberi selubung baja pelat untuk memperkokoh
konstruksinya, sedangkan bahan baku dari dapur tinggi
adalah kokas. Kokas adalah arang batu bara yaitu batu
bara yang sudah didestilasikan dan kandungan
belerangnya sangat rendah. Kokas berfungsi sebagai
bahan bakar dan membutuhkan zat asam yang banyak
sebagai penghembus. Agar proses berjalan dengan cepat
udara tersebut perlu dipanaskan di dalam dapur
pemanas.
Dapur diisi dari atas dengan alat pengisi.
Berturut-turut dimasukkan kokas sebagai bahan bakar,
batu kapur sebagai bahan tambah dan bijih besi sebagai
bahan utama.
Besi cair dalam dapur tinggi kemudian dicerat dan
dituang menjadi besi kasar/pig iron, dalam bentuk balok-
balok besi kasar yang digunakan sebagai bahan ancuran
untuk pembuatan besi tuang (di dalam dapur kubah),
atau dalam keadaan cair dipindahkan pada bagian
pembuatan baja di dalam konverter atau dapur lain,
misal dapur Siemen Martin.
2. Proses dalam Dapur Tinggi
Prinsipnya adalah prinsip reduksi. Pada proses
ini zat karbon monoksida dapat menyerap zat asam dari
ikatan-ikatan besi zat asam pada suhu tinggi. Pada
pembakaran suhu tinggi ±1800° C dengan udara panas,
maka dihasilkan udara yang dapat melangsungkan proses
reduksi.
Agar tidak terjadi pembuntuan pada saat proses
berlangsung, diberi kapur sebagai tambahan. Bahan
tambah bersifat asam bila bijih besi mempunyai sifat
basa, begitu sebaliknya.
Gas yang terbentuk, dialirkan keluar melalui
bagian atas dan ke dalam pemanas udara. Terak yang
menetes ke bawah melindungi besi kasar dari oksida
dari udara panas yang dimasukkan, kemudian terak
dipisahkan.
Berikut adalah proses reduksi di dalam dapur
tinggi selama proses berlangsung :
Zat arang terbakar : C + CO2 CO2
sebagian dari CO2 bersama dengan zat arang
membentuk zat yang berada ditempat yang lebih
atasyaitu gas CO
CO2 + C 2CO
Dibagian atas dapur tinggi pada suhu 300° sampai
800° C, oksid besi yang lebih tinggi diubah menjadi
oksid yang lebih rendaholeh reduksi tidak langsung
dengan CO tersebut :
Fe2O3+CO 2FeO+CO2
Reduksi ini disebut tidak langsung karena bukan
zat arang murni yang mereduksi melainkan persenyawaan
zat arang dengan oksigen. Reduksi langsung terjadi
pada bagian yang terpanas dari dapur yaitu di atas
pipa penghembus. Berikut reaksinya :
FeO + C Fe + CO
CO tersebut yang mengadakan reduksi secara tidak
langsung.
Setiap 4-6 jam dapur tinggi dicerat, dikeluarkan
teraknya kemudian besi. Besi ini disebut besi kasar/pig
iron atau besi mentah yang akan digunakan pada proses
pembuatan baja.
Besi cair dicerat dan dituang menjadi besi kasar
dalam bentuk balok besi kasar atau dalam keadaan cair
untuk dipindahkan ke dalam dapur Siemen Martin untuk
pembuatan baja.
Hasil proses dalam dapur tinggi :
a. Besi Kasar
Besi kasar atau ”pig iron” dengan mengandung
3,5 – 4%C, 0,1 – 1,0%P dan 0,02 – 0,08%S.
o Besi Kasar Putih
Mengandung banyak Mn, sedikit Si
dihasilkan pada suhu dapur yang sedang,
karena Mn pada suhu tinggi mengoksid
kembali, baik sebagai bahan pembuatan
baja. Tidak baik sebagai bahan tuangan
karena mempunyai sifat keras, getas,
lekas membeku, maka biasanya lanagsung
dikerjakan pada converter Thomas,
Bessemer atau dapur Siemens Martin. Bila
% Mn tinggi 5 - 25 % disebut besi kaca.
Bila % Mn lebih 60% disebut ferro-mangan
(memberikan ketahanan arus).
o Besi Kasar Kelabu
Besi kasar kelabu lebih lunak dan lebih
liat dibandingkan besi kasar putih
Besi Kasar Kelabu Muda
Berbutir halus dengan Si 0,5 - 1 %
Baik sebagai bahan besi tuang,
untuk membuat silinder mesin.
Besi kasar Kelabu Hitam
Berbutir kasar. Baik sebagai besi
tuang, besi tuang ini diperoleh
dengan jalan menuangkan besi kasar
dicetakan pasir sehingga SiO2 mudah
masuk ke dalam besi. Bila Si 5 - 20
% disebut ferro-silisium (bahan
pembuat baja yang keras).
b. Gas dapur Tinggi
Gas yang keluar dari dapur tinggi selama
proses pencairan besi kasar kira-kira 5000 m3
tiap ton besi kasar yang dihasilkan, mempunyai
nilai pembakaran 900k.cal/m3 dan mengandung:
35 % gas CO, 12 % gas CO2, 64 % gas N2, +2%
gas H2.
Karena masih mempunyai panas pembakaran tinggi
banyak dipergunakan pada : pemanas Cowper,
pembangkit tenaga listrik, pemanas dapur
Thomas dan Bessemer. Sebelum digunakan gasa
dapur tringgi perlu dibersihkan secara basah
atau kering. Debu yang terbawa berjumlah 7 ton
setiap hasil besi kasar 100 ton dan mengandung
besi, debu ini dikumpulkan dan dibuat sinter
atau briket untuk selanjutnya dicairkan dalam
dapur tinggi.
c. Terak
Terak dapur tinggi 0,6 - 1,5 ton setiap ton
besi kasar yang dihasilkan,
sebagian besar terdiri dari silikat calsium,
aluminat. Terak dapat dipakai :
a. Sebagai pengganti batu alam, untuk
mengeraskan jalan
b. Sebagai isolator panas, dengan jalan dibuat
wol terak terlebih dahulu.
c. Bila banyak mengandung P (Ca3(PO4) 2)
setelah digiling dapat dipakai sebagai pupuk.
d. Dapat digiling halus sebagai pengganti
pasir pada bangunan beton
e. Dapat dibuat pasir terak dengan menyembur
air pada waktu keluar dari dapur tinggi, agar
pecah berbutir-butir, dicampur aspal, untuk
melapis jalan dengan muatan ringan.
f. Untuk mengisi lubang-lubang / tanggul-
tanggul.
3. Proses Pembuatan Baja dari Besi Kasar
Besi kasar hasil dari dapur tinggi masih
banyak mengandung unsur yang tidak cocok untuk
bahan konstruksi, misal karbon yang terlalu
tinggi, fosfor, belerang, silisium, dll.
Berbagai unsur tersebut harus seminimal
mungkin dengan berbagai cara.
Berikut adalah cara yang digunakan untuk
meminimalisir unsur-unsur tersebut :
a. Proses Konverter
Proses Bessemer (untuk besi kasar ,kadar fosfor
rendah)
Konvertor Bessemer adalah sebuah bejana baja
dengan lapisan batu tahan api yang bersifat asam. Pada
bagian atasnya terbuka sedangkan bagian bawahnya
terdapat beberapa lubang untuk saluran udara. Bejana
ini dapat diguling-gulingkan.
Konvertor Bessemer diisi dengan besi kasar kelabu
yang banyak mengandung silisium. Silisium dan mangan
terbakar pertama kali, setelah itu baru zat arang yang
terbakar. Pada saat udara mengalir melalui besi kasar,
zat arang dan campuran tambahan terbakar oleh udara,
sehingga isi dapur masih tetap dalam keadaan cair.
Setelah kurang lebih 20 menit, semua zat arang
terbakar dan terak yang terjadi dikeluarkan. Mengingat
baja membutuhkan karbon sebesar 0,025% sampai 1,7% dan
pada waktu proses terlalu banyak yang hilang terbakar
sehingga diperlukan penambahan dalam bentuk besi yang
banyak mengandung karbon.
Udara masih dihembuskan ke dalam bejana untuk
mendapatkan campuran yang baik. Kemudian terak dibuang
lagi dan selanjutnya muatan ke dalam panci penuang.
Hasil dari proses Bessemer disebut Baja Bessemer
yang banyak digunakan untuk bahan konstruksi.
Proses Thomas ( untuk besi kasar, kadar fosfor
tinggi )
Disebut juga konverter basa dan prosesnya adalah
proses basa sebab batu tahan apinya bersifat basa
serta digunakan untuk mengolah besi kasar yang
bersifat basa. Bahan bakunya adalah besi kasar putih
yang banyak mengandung fosfor.
Proses pembakaran sama dengan proses Bessemer,
hanya saja pada proses Thomas fosfor terbakarsetelah
zat arang arangnya terbakar.pengaliran udara tidak
terus menerus dilakukan karena besinya sendiri akan
terbakar.
Untuk mengikat fosfor yang terbentuk, maka diberi
tambahan batu kapur agar menjadi terak. Teraknya
dimanfaatkan sebagai pupuk yang kebih dikenal dengan
pupuk fosfat karena bersifat basa.
Hasil dari proses Thomas disebut baja Thomas
yang biasa digunakan sebagai bahan konstruksi dan
pelat ketel.
Proses Oksi, proses LD, Kaldo dan Oberhauser
Proses oksi convertor yang lebih modern. Pada
proses ini menggunakan besi kasaryang mempunyai
komposisi yang kurang baik apabila dikerjakan dengan
konverter Thomas dan Bessemer.
Pada proses ini asam murni dihembuskandi atas
cairan-cairan dan juga kadang-kadang ke dalam cairan
besi itu, sehingga mangan, karbon, silisium dan
sebagainya terbakar. Hasil pembakaran ditampungoleh
bahan tambah batu kapur dan terikat menjadi terakyang
mengapung di atas cairan besi.
Hasil akhir dari proses oksi adalahbaja oksi yang
bermutu sangat baik karena pengaruh buruk udara tidak
ada. Baja oksi baik sekali sbagai bahan konstruksi,
dan komponen mesin , seperti :poros, baut, pasak, dan
komponen penggerak lainnya.
Keuntungan :
- Waktu proses lebih cepat
- Kandungan fosfor dan belerang lebih rendah
b. Proses Martin
Dapur Martin terdiri atas satu tungku untuk bahan
yang dicairkandan biasanya menggunakan 4 ruangan
sebagai pemanas dan udara. Pada proses ini digunakan
besi bekas sebagai muatan yang dicampur dengan besi
kasar sehingga menghasilkan kualitas baja yang lebih
baik daripada proses Bessemer dan Thomas.
L-D
converter
Bahan bakar yang digunakan adalah gas dapur
tinggi,minyak yang digaskan (stookolie) dan juga gas
generator. Pada pembakaran zat arang terjadi gas CO
dan CO2 yang naik ke atas dan mengakibatkan cairannya
bergolak, dengan demikian akan terjadi hubungan erat
antara api dengan bahan muatan yang dimasukkan ke
dapur tinggi. Bahan tambah akan bersenyawa denganzat
asammembentuk zat terak yang menutup cairan tersebut
sehingga melindungi cairan tersebut dari oksida.
Setelah proses berjalan selama 6 jam, terak
dikeluarkan dengan memiringkan dapur tersebut kemudian
baja cair dapat dicerat. Hail proses Martin diebut
Baja Martin.
Keuntungan proses Martin dibandingkan
proses Bessemer dan Thomas :
- Proses lebih lama sehingga dapat menghasilkan
susunan yang lebih baik dengan jalan percobaan
- Unsur-unsur yang tidak dibutuhkan dapat
dibersihkan
- Penambahan besi bekas dan tambahan lainnya
pada akhir proses dapat diatur sebaik-baiknya.
- Zat lemas dan zat asam lebih sedikitt
kandungannya pada hasil akhir proses.
Terdapat dua macam proses Martin, yaitu :
Proses Martin asam (untuk besi
kasar ,kadar fosfor rendah).
Proses Martin basa (untuk besi kasar,
kadar fosfor tinggi ).
c.Proses Dapur Listrik
Dapur listrik digunakan untuk pembuatan baja yang
tahan terhadap suhu tinggi.
Keuntungan dapur listrik :
- Jumlah panas yang dibuthkan dapat diatur
dengan baik.
- Pengaruh zat asam tidak ada.
- Susunan besi tidak dipengaruhi arus listrik.
Kekurangan dapur listrik yaitu harga listrik
yang mahal.
Dapur listrik dibagi menjadi dua, yaitu dapur
busur cahaya dan dapur listrik induksi.
a. Dapur Busur Cahaya
Prinsip dari dapur ini adalah panas yang
memancar dari busur api.dapur ini merupakan
suatu tungku yang bagian atasnya digantungkan
dua batang arang sebagai elektroda pada arus
bolak-balikatau dengan tiga buah elektroda
arang yang dialirkan arus putar.
b. Dapur Listrik Induksi
Pada dapur induksi dibangkitkan suatu arus
induksi dalam cairan bajasehingga menimbulkan
panas dalam cairan baja sedangkan dinding
dapur hanya menerima pengaruh listrik yang
kecil.
Dapur induksi dibagi menjadi dua, yaitu dapur
induksi frekuensi rendah dan dapur induksi
frekuensi tinggi.
o Dapur induksi frekuensi rendah
Dapur ini bekerja berdasarkan prinsip
transformator. Dapur ini berupa saluran
keliling teras dari baja yang bserta isinya
dipandang sebagai gulungan sekunder trafo
yang dihubungkan singkat. Akibatnya di
dalam dapur mengalir arus listrik yang
besar dan menghasilkan panas yang tinggi
sehingga isi dalam dapur mencair dan
campuran bahan tambahan dioksidasikan.
o Dapur induksi frekuensi tinggi
Dapur ini terdiri atas suatu kuali yang
diberi kumparan besar di sekelilingnya.
Apabila kumparan tersebut dialiri arus
litrik bolak-balik, maka terjadi
perputaran arus di dalam dapur. Arus ini
merupakan hubungan singkat dan
menghasilkan panas yang sangat tinggi
sehingga mencairkan isi dalam dapur dan
mengoksidasikan bahan tambah yang ada di
dalamnya.
Hasil akhir dari proses dapur listrik disebut Baja
Elektro yang bermutu sangat baik. Biasanya digunakan
untuk alat perkakas , misal pahat, alat tumbuk, dll.
CASTING PROCESSCasting (pengecoran ) adalah salah satu teknik pembuatan
produk logam dimana logam dicairkan dalam tungku peleburan
kemudian dituangkan ke dalam rongga cetakan yang serupa
dengan bentuk asli dari produk cor yang akan dibuat. Dalam
proses casting ada empat factor yang merupakan ciri dari
proses pengecoran, yaitu :
- Adanya aliran logam cair ke dalam rongga cetak.
- Terjadi perpindahan panas selama pembekuan dan
pendinginan dari logam ke dalam cetakan.
- Pengaruh material cetakan.
- Pembekuan logam dari kondisi cair.
Berikut adalah macam-macam proses casting :
1. Continuos Casting
2. Sand Casting
3. Centrifugal Casting
4. Die Casting, dan lain-lain
1. Continuos Casting
Continuous casting juga disebut strand casting dimana logam
cair dipadatkan menjadi logam setengah jadi, seperti billet,
bloom, slab , atau baja profil untuk proses rolling lanjutan
di pabrik finishing.
Perhatikan gambar berikut :
Berikut adalah hasil pengolahan baja dari continuous
casting:
Blooms Billets
Baja Profil H, T
2. Centrifugal Casting
Adalah proses pengecoran dengan cara menuangkan logam cair
ke
dalam
cetakan yang berputar.
Slabs
Proses centrifugal casting yaitu sebuah cetakan tetap yang
diputar terus menerus terhadap sumbunya denga kecepatan
tinggi (300-3000 rpm) pada saat penuangan logam cair.
Mesinnya dibedakan menjadi dua yaitu vertikal dan
horisontal. Mesin vertikal untuk pembuatan dalam bentuk
cincin, sedangkan horisontal untuk pembuatan silinder yang
panjang dan tipis.
Adapun hasil dari centrifugal casting adalah berupa pipa
ataupun pipa profil, bejana, boiler, dan bentuk-bentuk lain
yang memiliki axi-simetri.
3. Sand Casting
Proses sand
casting meliputi
Pipa hasil Centrifugal
castingSleeve, hasil proses Centrifugal
Casting
pembuatan cetakan, persiapan, dan peleburan logam, penuangan
logam cair ke dalam cetakan, pembersihan coran dan proses
daur ulang pair cetakan. Produknya disebut benda cor.
Jenis pasir yang dipakai adalah pasir silica (SiO2) yang
mudah ditemukan. Pasir ini tahan terhadap suhu tinggi tanpa
terjadi penguraian, murah harganya,dan butirannya memiliki
tingkat kebesaran dan bentuk sehingga sangat cocok untuk
cetakan.
Pasir cetakannya perlu diuji untuk mengetahui sifat-
sifatnya. Pengujian yang dilakukan adalah pengujian mekanik
untuk menentukan sifat-sifat berikut :
- Permeabilitas
- Strength
- Ketahanan terhadap suhu tinggi
- Ukuran dan bentuk butiran
Ada dua cara yang dilakukan dalam proses sand casting
berdasarkan pola yang dipakai, yaitu:
a. Pola sekali pakai.
Keuntungan :
- Sangat tepat untuk pengecoran benda yang kecil
- Tidak perlu pemesinan
- Hemat bahan coran
- Permukaan halus
- Tidak perlu pembuatan pola belahan kayu yang
rumit
- Tidak diperlukan inti
- Prosesnya lebih sederhana
Kerugian :
- Pola rusak pada saat proses
- Pola lebih mudah rusak
- Tidak ada kemungkinan untuk pemeriksaan rongga
cetakan.
b. Pola yang dapat digunakan berulang-ulang.
Keuntungan menggunakan pola ini yaitu dapat
memproduksi secara masal dengan kualitas yang sama
secara cepat dan tepat.
Molding ProcessPada dasarnya proses molding hampir sama dengan proses
casting , yaitu proses membentuk bahan mentah dengan
menggunakan cetakan atau rangka atau mold. Mold adalah sebuah
cetakan yang di dalamnya terdapat sebuah rongga yang akan
diisi dengan material cair mentah yang akan dicetak seperti
plastik, gelas, logam.
Material yang sering menggunakan proses ini adalah PLASTIK.
Hasil Proses Sand Casting
Berikut adalah beberapa proses molding pada plastik :
a. Injection Molding
Merupakan jenis pengerjaan yang sangat cocok untuk
plastik thermoplast. Mesin ini terdiri dari unit injeksi
dan unit cetak. Pada unit injeksi, butir-butir plastik
dipanaskan sehingga mengalir secara plastis. Dan dengan
kecepatan tinggi torak tekan menyemprotkan cairan plastik
melalui sebuah nozzle ke dalam unit cetak yang
berpendingin. Di tempat inilah cairan plastik akan
membeku dengan bentuk sesuai cetakannya. Kemudian unit
cetak akan membuka dan melemparkan benda kerja ke luar
serta menutup kembali. Demikianlah siklus kerja dari
Injection Molding. Sebuah pengatur volume dipasang pada bak
penampung butiran/granulat plastik dengan tujuan agar
Unit cetak dalam keadaan tertutupUnit semprotCetakanBak penampung plastik bahan mentahPlastik dalam keadaan cairNozzlePemanasPengatur dosis/volumeTorak pendorong cairan plastikPelemparUnit cetak dlm keadaan terbukaPlastik bahan mentahBenda hasil cetakan
Gambar 3. Pembuatan barang-barang plastik cara Injection Molding dengan torak
terdapat kesesuaian antara jumlah plastik yang
disemprotkan dengan jumlah plastik yang dibutuhkan.
(lihat gambar 3).
Pada mesin pengerjaan platik yang baru, sebagai pengganti
torak tekan digunakan poros cacing yang berputar membawa
cairan plastik. Injeksi dilakukan dengan cara memutar dan
menndorong poros cacing ke depan oleh sebuah torak.(lihat
gambar 4).
b. Ekstrution molding
Ekstrusi (pengepresan batangan profil) merupakan jenis
pengerjaan plastik thermoplast. Di dalam ekstruder
terdapat pengepres bebrbentuk poros cacing mirip yang ada
dalam mesin Injection Molding, bedanya tanpa menggunakan
torak pendorong.Torak pendorong plastik cair
Bak penampung plastik bahan mentahTorak pendorong
plastik cair
Nozzle semprot diganti dengan nozzle profil. Bahan profil
mula-mula berbentuk granulat dating dari bak penampung,
masuk ke dalam silinder yang dipanaskan dan kemudian
dalam keadaan lunak dipreskan melalui nozzle profil oleh
poros cacing. Bentuk bukaan atau lubang dari nozzle
profil inilah yang menentukan bentuk penampang batang
profil yang keluar dari nozzle profil. Apabila diinginkan
profil berlubang, maka pada nozzle profil dipasang sebuah
jarum.
Agar batang profil setelah keluar dari nozzle profil
tidak berubah bentuk, maka batang profil tersebut
berjalan melalui bak air agar membeku/mengeras dn tidak
berubah bentuk. Dari proses pengerjaan ini dapat
dihasilkan batang profil plastik pejal atau berlubang,
rel, plat.
Untuk membuat kantong plastik, maka setelah extruder
dipasang peniup. Pipa plastik yang keluar dari nozzle
profil ditiup menjadi kantong plastik berdinding tipis.
Tebal tipisnya tergantung pada kuatnya peniupan. Kantong
plastik yang terjadi kemudian digulung. (lihat gambar 6).
c. Blow Molding
Melalui blow molding dibuat bentuk-bentuk benda
berlubang. Pada prinsipnya blow molding mirip dengan
pembuatan kantong plastik, hanya saja pada blow molding
benda kerja memiliki lubang berbentuk sama seperti bentuk
luarnya, misal botol, tangki.
d. Press Molding
Untuk mencapai bentuk yang diinginkan, plastik mengalami
proses pengerjaan yang disebut cetak tekan. Jenis plastik
yang diproses dengan cara ini dapat berupa duroplast
murni, elastomer. Plastik sebagai bahan mentah dapat
berupa tepung, granulat, bubur, diberi bahan pengeras,
kemudian ditempatkan didalam lubang matris. Dibawah
tekanan sampai 200 bar bahan tersebut dipres/ditekan dan
dipadatkan dengan stempel. Stempel dan matris dipanaskan,
sehingga dalam waktu yang pendek plastik menjadi keras
dan kemudian didorong keluar dari cetakan oleh sebuah
pelempar.
(lihat gambar 7).
Bagian-bagian logam seperti mur dan baut, jari-jari
steker listrik dan bush dapat juga dipasang di dalam
cetakan/matris sebelum pengepresan dilakukan. Dengan
e. Press Injection Molding
Pada pengerjaan ini, bahan mentah yang telah mengalami
pemanasan awal ditempatkan dalam sebuah kamar/ruang
tekan. Ruang tekan tersebut berhubungan dengan ruang
cetak melalui kanl-kanal. Sesudah cetakan ditutup, sebuah
torak mendesak bahan plastis tersebut ke ruang cetak
melalui kanal-kanal. Di dalam ruang cetak tersebut bahan
plastis mengeras dan kemudian dilemparkan keluar oleh
pelempar.
Bahan plastis di dalam kanal juga ikt mengeras, tetapi
kemudian dipotong agar terpisah dari benda kerja. Dalam
proses Press Injection duroplast dan elastomer
disemprotkan ke dalam cetakan yang dipanaskan, agar
material tersebut menjadi keras, tetapi thermoplast
disemprotkan ke dalam cetakan yang tidak dipanaskan agar
menjadi keras ketika membeku. (lihat gambar 8).