PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK … · Program Teknik Mesin Universitas Mercubuana Page...
Transcript of PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK … · Program Teknik Mesin Universitas Mercubuana Page...
STUDI PENGARUH INJECTION TIME DAN BACKPRESSURE TERHADAP CACAT PENYUSUTAN PADA PRODUK KEMASAN
TOPLES DENGAN PROSES INJECTION MOLDING MENGGUNAKAN MATERIAL POLISTYRENE
Laporan Tugas Akhir
Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan jenjang sarjana strata satu (S-1) Jurusan teknik mesin
Universitas Mercu Buana
Disusun Oleh :
Nama : U Wahyudi
NIM : 41309110003
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MERCU BUANA
JAKARTA
2014
TUGAS AKHIR 2014
Program Teknik Mesin Universitas Mercubuana Page iii
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr.Wb
Segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT. Atas
berkah, rahmat, taufik dan hidayah-Nya sehingga penulis pada akhirnya dapat
menyelesaikan laporan tugas akhir yang berjudul STUDI PENGARUH
INJECTION TIME DAN BACKPRESSURE TERHADAP CACAT
PENYUSUTAN PADA PRODUK KEMASAN TOPLES DENGAN PROSES
INJECTION MOLDING MENGGUNAKAN MATERIAL POLISTYRENE dengan
sebaik-baiknya.
Laporan ini disusun untuk dapat memenuhi salah satu persyaratan
kurikulum sarjana strata satu (S-1) di jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Mercu Buana.
Laporan tugas akhir ini tidak akan dapat terwujud apabila tanpa adanya
petunjuk, pengarahan, serta bimbingan dari berbagai pihak yang secara langsung
maupun yang secara tidak langsung telah ikut membantu dalam penyusunan
laporan tugas akhir ini. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan banyak terima
kasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah membantu, baik secara
moril maupun secara materiil, ucapan terima kasih ini penulis tujukan kepada :
1. Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya kepada
penulis sehingga dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini.
2. Bapak Dr.Ing.Ir Darwin Sebayang selaku kepala jurusan Teknik
Mesin Universitas Mercu Buana.
TUGAS AKHIR 2014
Program Teknik Mesin Universitas Mercubuana Page iv
3. Bapak Imam Hidayat, ST, MT selaku pembimbing tugas akhir di
Universitas Mercu Buana.
4. Keluarga dan seluruh rekan-rekan yang telah memberikan bantuan
waktu, tenaga dan pikiranya dalam turut serta menyelesaikan
Laporan Tugas Akhir ini.
Laporan tugas akhir ini masih jauh dari sempurna, sehingga masih terdapat
kekurangannya. Oleh karena itu penulis agar segala kritik dan saran yang sifatnya
membangun akan selalu penulis terima dengan senang hati demi sempurnanya
tugas ini.
Akhir kata penulis berharap semoga laporan tugas akhir ini dapat berguna
bagi pembaca umumnya dan khususnya bagi penulis sendiri.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb
Jakarta, 10 September 2014
U Wahyudi
TUGAS AKHIR 2014
Program Teknik Mesin Universitas Mercubuana Page v
DAFTAR ISI
TUGAS AKHIR 2014
Program Teknik Mesin Universitas Mercubuana Page vi
HALAMAN JUDUL…………………………………………………………….
HALAMAN PERNYATAAN………………………………………………….i
HALAMAN PENGESAHAN………………………………………………….ii
KATA PENGANTAR………………………………………………………….iii
ABSTRAK…………….........................................................................................v
DAFTAR ISI.........................................................................................................vi
DAFTAR TABEL.................................................................................................ix
DAFTAR GAMBAR………………………………………………………….....x
DAFTAR NOTASI……………………………………………..……………….xi
BAB I……………………………………………………………………………...1
PENDAHULUAN………………………………………………………………...1
1.1 Latar Belakang………………………………………………………………...1
1.2 Rumusan Masalah..……………………………………………………………2
1.3 Tujuan Penelitian……………………………………………………………...3
1.4 Manfaat Penelitian…………………………………………………………….3
1.5 Batasan Permasalahan…………………………………………………………3
1.6 Sistematika Penulisan………………………………………………………….4
BAB II…………………………………………………………………………….5
LANDASAN TEORI……………………………………………………………..5
2.1 Injection Molding………….………………………………………………..5
2.1.1 Pengertian Dasar ….. …………………………………...………………….5
TUGAS AKHIR 2014
Program Teknik Mesin Universitas Mercubuana Page vii
2.1.2 Mesin Injection …………………………………………………………..…7
2.1.3 Mekanisme Mesin Injection Molding ……………..……………………...15
2.1.4 Parameter Proses Injection Molding……………………………………….23
2.1.5 Gaya dan Tekanan dalam Injection Molding………………………………26
2.1.6 Perkiraan jarak Plasticizing………………………………………………..28
2.2 Waktu Proses(cycle time)…………………………………………………...30
2.3 Material Plastik……………..…………………………………………..….31
2.3.1 Pengertian dan Sifat – Sifat Plastik…….…………………..……………..31
2.3.2 Klasifikasi Plastik ………….……………………………………………..32
2.3.3 PS (Polistyrene)…………...……………………………………………...39
2.4 Penyusutan(Shrinkage)……………………………….…..………………..42
BAB III……………………………………………………………………….….47
METODE PENELITIAN..…………………………………………….……....47
3.1 Diagram Alir Proses Pengumpulan dan Pengolahan Data……………….…..47
3.2 Identifikasi Masalah………………………………………………………….48
3.3 Pengambilan Data…...……………………………………………………….48
3.4 Pengolahan Data ……………………………………..……………………...51
3.5 Analisa Data………………………………………………………………….52
BAB IV……………………………………………………………………….….53
ANALISA DAN PEMBAHASAN……………………………………………..53
4.1 Pengumpulan Data………………………………………………………..…53
TUGAS AKHIR 2014
Program Teknik Mesin Universitas Mercubuana Page viii
4.1.1 Data Produk dan spesifikasi material…………………………………..…53
4.1.2 Data Spesifikasi Mesin Injection ………..………………………………..55
4.1.3 Data Reject dan Produk Toples…………………………………………...56
4.1.4 Data Jenis Defect …………………………………………………………57
4.2 Perhitungan Data (Shrinkage)………………………………………..……...58
4.3 Analisa Data………………………………………………………………....63
4.4 Pembahasan………………………………………………………………….66
BAB V…………………………………………………………………………..70
5.1 Simpulan………………………………………………………………….....70
5.2 Saran………………………………………………………………………...70
DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR ACUAN
LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
TUGAS AKHIR 2014
Program Teknik Mesin Universitas Mercubuana Page ix
Tabel 2.1 Perbandingan specific gravity dari berbagai material plastic………....38
Tabel 2.2 Temperatur Leleh Proses Termoplastik……………………….…..…..39
Tabel 2.3 Perbandingan Nilai Shrinkage dari berbagai Bahan…………………..42
Tabel 3.1 Data Hasil Percobaan I……………………………………………….49
Tabel 3.2 Data Hasil Percobaan II………………………………………………50
Tabel 3.3 Data Hasil Percobaan III …………………………………………….50
Tabel 4.1 Data Reject dan Produk Toples……………………………….….......57
Tabel 4.2 Rekapitulasi Reject Toples……………………………….…..…….....58
Tabel 4.3 Hasil Data Pengujian I………………………………………..…..….63
Tabel 4.4 Hasil Data Pengujian II………………………………………………64
Tabel 4.5 Hasil Data Pengujian III …………………………………………….65
DAFTAR GAMBAR
TUGAS AKHIR 2014
Program Teknik Mesin Universitas Mercubuana Page x
Gambar 2.1 Clamping Unit………………………….…………………………..7
Gambar 2.2 Mekanisme Clamping Unit…………………………………………9
Gambar 2.3 Injection Unit………………………………………………………12
Gambar 2.4 Molding Unit……………………………………………………….13
Gambar 2.5 Mesin Injection Molding FANUC ROBOSHOT S-2000i ……….....14
Gambar 2.6 Bagian – Bagian Mesin Injection Molding …………………….....16
Gambar 2.7 Mekanisme Mesin Injection Molding ……………………………..17
Gambar 2.8 Bentuk Butiran Material polystyrene……………………………….40
Gambar 2.9 Penyusutan Amorphus vs Semi Kristal……………………………..44
Gambar 2.10 Penyusutan Amorphus vs Semi Kristal ………………………..….44
Gambar 2.11 Plastik dengan penguat(Reinforced)……………………………....45
Gambar 3.1 Diagram Alir Proses Pengumpulan dan Pengolahan Data………….47
Gambar 3.2 Pengukuran Sample produk.………………………………………..49
Gambar 3.3 Grafik Hasil Percobaan…………………………………………….52
Gambar 4.1 Dimensi Produk Toples……………………………….………….....53
Gambar 4.2 Produk Plastik Toples………………………………….……..…….54
Gambar 4.3 Data Setting Produk Toples Pada monitor Mesin Fanuc…………...56
Gambar 4.5 Grafik Hubungan antara Backpress dengan Shrinkage menggunakan Waktu Injeksi 1 detik…………………………………………….63
Gambar 4.6 Grafik Hubungan Backpress dengan Shrinkage menggunakan Waktu Injeksi 1,5 detik………………………………………………..………………...64
Gambar 4.7 Grafik Hubungan antara Backpress dengan Shrinkage menggunakan Waktu injeksi 2 detik……………………………………..…………………..…65
TUGAS AKHIR 2014
Program Teknik Mesin Universitas Mercubuana Page xi
Gambar 4.8 : Grafik Hubungan Waktu Injeksi,Backpress,Temp leleh dan
Cacat Penyusutan…………………………………………………………….…66
DAFTAR NOTASI
TUGAS AKHIR 2014
Program Teknik Mesin Universitas Mercubuana Page xii
Simbol Deskripsi Satuan
S Shinkage(Penyusutan) %
T Temperatur 0C
Lp Panjang produk Mm
HT Holding Time Detik
CT Cycle Time Detik
Lm Panjang mold(cetakan) Mm
F Clamping Force Ton
A Sub-total proyeksi produk cm²
p Tekanan rata-rata dalam Cavity Kgf/cm²
L Jarak Plasticizing mm
w Berat jenis material g/mm³
W Berat produk gr