15 Proses Manufaktur

4/26/2016

1

Oleh : Merdieco Rivandi, S.T., M.M.2016

Proses Pembentukan PlastikWeek XV

1

2Oleh : Merdieco Rivandi, S.T., M.M.

Benda plastik hampir kita temukan di semua tempat, mulai daribungkus makanan, peralatan elektronik, mobil, motor, peralatanrumah tangga dan sebagainya.

Untuk membentuk plastik tersebut setiap jenis bentuk danmaterial plastik mempengaruhi proses dan teknologipembuatannya.

Misal, untuk membentuk sol sepatu digunakan press rubber,untuk membentuk part- part elektronik seperti casinghandphone, gear pada printer, tombol, gelas plastik, dan bendasejenisnya di gunakan mesin injection, sedangkan untukmembuat botol digunakan blow mold type injection

4/26/2016

2


Pengertian Plastik

Plastik adalah polimer rantai-panjang dari atom yang mengikatsatu sama lain. Rantai ini membentuk banyak unit molekulberulang, atau "monomer".

Plastik dapat dibentuk menjadi film atau fiber sintetik. Plastikdidesain dengan variasi yang sangat banyak dalam properti yangdapat menoleransi panas, keras, "reliency" dan lain-lain

Digabungkan dengan kemampuan adaptasinya, komposisi yang umum dan beratnya yang ringan memastikan plastik digunakanhampir di seluruh bidang industri.


Plastik dapat digolongkan berdasarkan:

# Thermoplastic

Terdapat dua jenis termoplastik;

- Jenis termoplastik yang pertama adalah termoplastik yangberstruktur gelas (amorf).

Jenis termoplastik ini sangat berguna pada lingkungan dibawahsuhu transisi gelasnya.

Merupakan jenis plastik yang bisa didaur-ulang/dicetak lagidengan proses pemanasan ulang.

4/26/2016

3


- Jenis yang kedua adalah termoplastik berstruktur semi-kristalin.

Terminology semi-kristalin digunakan karena rantai-rantaipolimer termoplastik dapat tersusun teratur dalam tingkatantertentu, dimana dapat menyerupai tingkat struktur Kristal padalogam.

Polimer jenis ini lebih tahan terhadap senyawa-senyawa kimia

Contoh termoplastik adalah PE, PVC, Polstiren (PS), dan Nilon.


# Thermosetting

Pemanasan ulang akan menyebabkan kerusakan molekul-molekulnya.

Termosetting lebih keras dan lebih kuat daripada termoplastikdan memiliki stabilitas dimensi yang lebih baik.

Aplikasi termosetting biasanya pada komponen-komponen yangdigunakan pada suhu tinggi. Contoh: resin epoksi, bakelit, resinmelamin, urea-formaldehida.

Merupakan jenis plastik yang tidak bisa didaur-ulang/dicetaklagi.

4/26/2016

4


Proses Pengerjaan Plastik

Jadi pada prinsipnya ada pengerjaan hanya untuk thermosetting,pengerjaan hanya untuk jenis thermoplastik dan adapula yangbisa digunakan oleh keduanya.

Metode-metode yang digunakan untuk mengkonversi bahanplastik dalam bentuk pellet, butiran, serbuk, lembaran, cairan,atau dibentuk preforms ke bentuk atau bagian.

Proses pengerjaan bahan plastik banyak ragamnya, tetapipengerjaan tersebut belum tentu bisa masuk pada jenis plastikyaitu thermosetting atau thermoplastik.


Setelah membentuk, bagian tadi dapat dilanjutkan untukberbagai operasi tambahan seperti pengelasan, perekat ikatan,permesinan, dan permukaan dekorasi (lukisan, Metallizing).

Bahan plastik mungkin mengandung berbagai zat aditif yangmempengaruhi sifat serta processability dari plastik.

4/26/2016

5


Proses pengerjaan untuk Thermoplastik :

· Pengerjaan Permesinan· Pengelasan· Pengeleman· Pengerolan/Calendering· Ekstrusi· Injeksi· Cetak tiup/Blowing· Thermoforming/vacum forming· Pengerjaan bahan plastik dengan penguat serat.· Rotate casting· Expanding foming· Spinning· Blow film


· Pengerjaan Permesinan

Pada prinsipnya pengerjaan plastik dengan permesinan dapatdikerjakan dengan pengerjaan logam/kayu yang biasa, hanyaharus mengadakan perubahan pada alat potong.

Hal yang harus diperhatikan adalah sifat plastik yang sensitifterhadap panas dibanding logam.

Dapat melakukan proses pemotongan sedikit-sedikit dengankecepatan 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

4/26/2016

6


· Pengelasan

Pada prinsipnya hanya thermoplastik yang dapat di las, itupunharus bahan yang sama, ini karena setiap jenis plastikmempunyai berat molekul yang berbeda.

Adapun bahan thermoplastik yang dapat dikerjakan dengan lasadalah: PVC –keras, PVC – lunak, HDPE, LDPE, ABS, POM, PC,PP, PMMA

Jenis-jenis Pengelasan; Pengelasan dengan elemen panas,Pengelasan dengan gas panas, Las gesek, Las frekuensi tinggi,Las ultrasonic


· Pengeleman

Pengeleman adalah suatu sistem penyambungan modern.

Dengan pengeleman bahan yang akan disambung tidak perludilelehkan seperti pada pengelasan, oleh karena itu pengelemanlebih baik beberapa segi dari pengelasan.

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

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

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

4/26/2016

7


· Pengerolan/Calendering

Calendaring adalah sebuah proses dimana lembaran – lembarandari material thermoplastik dibuat dengan cara melewatkanpolimer halus yang dipanaskan diantara dua buah rol atau lebih.

Di mesin ini thermoplastik di roll sesuai dengan ukuran yangdiinginkan dan dilakukan pada roll penarik. Apabila ketebalanlembaran sudah sesuai dengan kriteria, kemudian didinginkanpada roll pendingin dan kemudian digulung.


Contoh Produk dengan proses Calendering :

Pembuatan lembaran untuk jas hujan; lembaran palstik untukalas tidur bayi ; lembaran plastik yang digunakan di rumah-rumah; cover seat plastik.

4/26/2016

8


· Ekstrusi

Ekstrusion moulding adalah suatu proses pembuatan plastik(termoplastik) yang berbentuk profil atau bentukan yang samadengan 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.

Bahan baku yang sering digunakan untuk proses Cetak Ekstrusiadalah : Polyvinylchlorid (PVC), Polyethylene (PE),Polypropylene (PP), Polystyrene (PS).


Contoh Produk dengan proses Ektrusi :

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

4/26/2016

9


· Injeksi

Proses pembentukan produk berbahan plastik dengan caramenginjeksikan atau menyuntikan plastik cair kedalam sebuahrongga cetak yang kemudian didinginkan dan dikeluarkan darirongga cetak.

Material dari proses ini adalah plastik dengan bentuk granula(butiran kecil), powder ataupun larutan. Pengerjaan inimenggunakan cetakan tertutup.


4/26/2016

10


Contoh Produk dengan proses injection :


· Cetak tiup/Blowing

Blow molding atau blow forming adalah suatu prosespembuatan plastik (termoplastik) yang bentuknya memilikirongga – rongga pada bagian tengah dari produk.

Pada hasil cetakannya, proses ini cenderung memiliki ketebalandinding yang tidak merata dan umumnya produk berupasilinder.

4/26/2016

11


Contoh Produk dengan proses Cetak tiup/Blowing :

Botol-botol minuman; segala produk yang berbentukbotol/silinder.


· Thermoforming / Vacum Forming

Thermoforming adalah salah satu metode dan banyak dipakaidalam memproses material plastik. Produk dari proses VacuumForming sangat banyak dan memegang peranan penting dalamkehidupan sehari-hari.

Thermoforming adalah pembentukan lembaran plastik menjadibagian-bagian melalui aplikasi panas dan tekanan.

Tooling untuk proses ini adalah yang paling murahdibandingkan dengan proses plastik lainnya.

4/26/2016

12


Contoh Produk dengan proses Thermoforming / VacumForming :

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


· Pengerjaan bahan plastik dengan penguat serat.

Plastik dengan penguat serat ini adalah resin dengan tambahanpenguat dari serat, contohnya resin polyster dan Resin Epoxid,sedang penguatnya misalnya dari serat gelas.

Dimana untuk memprosesnya ada beberapa cara antara lain :Laminasi dengan tanganPengerjaan serat semprotPress dinginPress panasLaminasi kotinyuSentrifugalPengerjaan Elektrostatik

4/26/2016

13


· Rotate casting

Biasa juga disebut rotomoulding, biasanya menggunakantemperature yang tinggi, tekanan rendah (low pressure) dalammetode manufakturingnya yang mengkombinasikan panas danperputaran bi-axial (bi-axial rotation).

Dalam proses ini, bubuk digilas halus dan dipanaskan dalamcetakan yang berputar sampai meleleh.

Jika bahan cair yang digunakan, proses ini sering disebut lumpursalju molding. Resin yang melebur akan seragam dalam melapisipermukaan dalam cetakan.


Tujuan dari Rotational Molding Process adalah untukmengurangi ongkos produksi dan membuat design possibilitiesyang lebih luas / tak terbatas.

Hal ini memberikan kesempatan bagi seorang designer untukmembuat parts dengan ketebalan dinding yang sama dan bentukyang rumit.

Proses ini dapat menjadi alternative bagi proses blow molding,thermoforming dan plastic injection molding

4/26/2016

14


Keuntungan dari proses pembuatan plastic memakai RotationalMolding Process adalah :

- Lebih hemat ongkos produksi.- Memberikan flexibility yang lebih baik dalam mendesain produk.- Ketebalan dinding produk yang dihasilkan akan seragam.- Produk tidak ada parting line .

Contoh Produk dengan proses Rotating Molding :

Bola plastik dengan permukaan yangtidak keras / lunak, Pompa pada alatdeteksi tekanan darah / tensimeter.


· Expanding foming

Dalam proses expanding/foaming material plastik dapatdikembangkan/ diperpanjang/ dipeluas.

Campuran resin yang mengandung katalis dan bahan kimia yangdapat membantu proses perpanjangan (expanding) ditempatkanpada sebuah cetakan dimana ia akan memanjang kestrukturyang berbentuk sel.

Polyurethanes, polyethers, ureaformaldehida, polyvinys, danphenoliks adalah bahan-bahan yang sering dikerjakan dengancara ini.

4/26/2016

15


Contoh Produk dengan proses Expanding foming :

Perlengkapan flotasi, sponges, kasur-kasur, dan bantalanpengamanan adalah contoh dari yang sering dibuat dengan caraini.


· Spinning

Spining dari plastic bisa dipanaskan dimulurkan, ditarik,menjadi serabut, kemudian dipintal menjadi benang bisa lebihkuat.

Contoh Produk dengan proses spinning;

Contoh: kain tas, jaring, jala ikan

4/26/2016

16


· Blow filmadalah proses pembentukan plastik berongga dengan carameniupkan udara bertekanan ke material plastik hasil ekstrusimelalui cincin udara (air ring).

Material plastik yang digunakan biasanya adalah PE (LDPE &HDPE).

Contoh Produk dengan proses Blow film;

tas belanja, kantong sampah.


Proses pengerjaan untuk Thermosetting :

· Hand lay up· RIM (Reaction Injection Moulding)· Compression molding· Transfer moulding· Spraying· Casting

4/26/2016

17


· Hand lay up

adalah proses pengerjaan plastic secara manual dengan moldsebagai cetakkan dibentuk sedemikian rupa, lalu dilapisi lapisanpemisah (release agent) sehingga cairan resin dan cetakkan tidakmenempel, lalu dilapisi cairan resin.

Setelah itu cairan resin ditambahkan bahan penguat(reinforcement) seperti serat. Lalu cairan resin tersebutdiratakan dengan menggunakan koas atau roller agarpermukaannya rata dan rapi.


Adapun ciri-ciri dari proses pengerjaan ini, diantaranya: untukproduk dengan jumlah yang sedikit, bagian luar produk halus,dan bagian dalam produk tidak presisi.

Contoh Produk dengan proses Hand lay up;

papan luncur/perosotan, bak mandi, kursi pada bus,dll.

4/26/2016

18


· RIM (Reaction Injection Moulding)

Untuk pengerjaan dengan proses injeksi ini dibutuhkan cetakantertutup. Kemudian dengan vakum atau dengan tekanancampuran resin diinjeksikan kedalam cetakan.

Proses ini mencampurkan beberapa bahan plastik dan ditambah additive agent di dalam mix head sebelum aliranmemasuki mould

RIM diterapkan untuk produksi panel depan pengapsorp panaspada mobil dan panel samping.


· Compression molding

sejumlah bahan dimasukan dalam cetakan logam yang telahdipanaskan terlebih dahulu. Ketika cetakan ditutup, bahan yangtelah lunak tertekan sehingga mengalir mengisi rongga cetakan.Bahan yang digunakan dapat berupa serbuk atau tabletpembentuk.

Tekanan yang lazim digunakan berkisar antara 0,7 sampai 55Mpa, tergantung pada bahan yang digunakan dan bentukproduk.

Suhunya berkisar antara 120 hingga 205°C. Panas sangat pentingbagi termoseting, karena pertama-tama diperlukan untukplastisasi, kemudian untuk polimerisasi atau pengerasan.

4/26/2016

19


Siklus kerja proses ini cukup panjang , sekitar 3-20 menit.

Umumnya proses ini digunakan untuk resin phenolic , resinalkyd, resin aldehyde, dan urea. Resin yang digunakan bisaberbentuk powder , granular, serpih, rope, dan rod.


Produk mungkin cacat sewaktu dikeluarkan bila pendinginancetakan tidak sempurna.

Contoh Produk dengan proses ini; sakelar, batu gerinda, stopkontak.

Umumnya cetakan terbuat dari baja perkakas dan dipolishingsehingga finishing permukaan sangat baik.

4/26/2016

20


· Transfer moulding

Pada cetak transfer, serbuk termoseting atau benda prabentukdiletakan pada tempat tersendiri atau dalam ruang tekanan diatas rongga cetakan.

Pada proses ini bahan mengalami plastisasi akibat panas dantekanan dan di injeksikan ke dalam rongga cetakan, sebagaicairan panas, disini bahan tersebut kemudian mengalamipengerasan.

Untuk mencegah turbulensi dan tidak mengalirnya materialsehingga seringkali menghasilkan benda kerja tidak uniformakibat gaya tekanan tinggi compression molding, transfermolding seringkali digunakan untuk mengatasi hal tersebut.


Material plastik ditempatkan pada cavity plunger , dimanaplastik tersebut dipanaskan sampai melebur . Kemudian plungermenekan cairan plastik untuk mengalir ke rongga cetakan.

Produk yang dihasilkan proses ini toleransi baik, ketebalan tipis,finishing bagus.

4/26/2016

21


· SprayingPengerjaan plastik dengan cara spraying menggunakan suatualat penyemprot yang dikendalikan oleh seorang operator ataucontrol computer, dan hal ini merupakan hal yang cukuppopular yang digunakan sejak pertengahan abad 21.

Hal ini dimungkinkan dengan secara hati-hati meregulasikandeposit material dan akan sangat efektif dalam pembentukanplastik di industri.


rak piring yang sering kontak dengan air dan piring basah.

Contoh Produk dengan proses spraying;

4/26/2016

22


· Casting

Bahan termosetting yang dicor antara lain adalah phenol,polyester, epoksi dan resin alyl.

Yang terakhir ini sangat cocok untuk lensa optik danpenggunaan lainnya yang memerlukan plastik yang sangatjernih.

Resin ini mudah dicor karena memiliki sifat fluiditas yang baik.

15 Proses Manufaktur

Documents

Transcript of 15 Proses Manufaktur