TUGAS AKHIR 2014

Program Teknik Mesin Universitas Mercubuana Page 1

2.1.5 Gaya dan Tekanan dalam Injection Mold

Dalam proses injection molding selalu dibutuhkan dan pemberian tekanan

pada material plastik yang digunakan. Tekanan yang ada dalam silinder pemanas

material (injection unit) didapat dari piston yang disebut juga screw yang

dihubungkan dengan sebuah torak silinder hydrolik untuk mesin yang masih

menggunakan hydrolik system dan servo motor untuk mesin yang sudah

menggunakan elektrik system. tekanan ini yang disebut sebagi tekanan

injeksi(injection pressure)yang mendorong material plastik cair dalam silinder

pemanas masuk kedalam rongga atau cavity dari cetakan (mold).

Tekanan injeksi yang searah atau sejajar sumbu mesin atau mold (aksial)

akan mengakibatkan atau berusaha membuka belahan cetakan (mold )yang ada,

sedangkan arah yang bersilangan terhadap sumbu mesin mungkin akan saling

menetralisir sehingga bisa kita anggap mempunyai resultat nol (seimbang).

Tekanan yang menimbulkan gaya untuk membuka mold ini harus kita atasi

dengan sebaik-baiknya, karena kalau tidak, kita tidak akan bisa mendapatkan hasil

injeksi yang diharapkan. Cetakan (mold) akan selalu terbuka dan material yang

diinjeksikan akan tumpah keluar dari rongga cavity dan terbuang. Maka

diperlukan gaya penahan yang bisa menjaga mold selalu tertutup pada saat injeksi

berlangsung. Gaya ini disebut : Clamping force atau locking force.

Besarnya clamping force ini sama dengan hasil kali tekanan injeksi dengan

jumlah luas area penampang proyeksi rongga cavity pada bidang yang tegak

lurus dengan sumbu mold. Sehingga bila dirumuskan :

TUGAS AKHIR 2014

Program Teknik Mesin Universitas Mercubuana Page 2

F = p . A proyeksi (N)……………………..………………..( 2.1 )

Sumber : Moerbani, J., 1999, Plastic Moulding, Diktat Kuliah hal.8, Akademi

Teknik Mesin Industri (ATMI) Surakarta.

Untuk mold yang memiliki slider atau penggerak ke samping sebeagai

pembentuk lubang misalnya, maka kemungkinan gaya kesamping yang

ditimbulkan harus pula diperhitungkan, sehingga dalam memberi ukuran cavity,

core dsb biasa cukup aman dalam penggunaannya.

Sebagai contoh kita akan membuat mold sebuah contener berbentuk kotak

dengan ukuran dasar (alas) 20 x 15 cm dan tingginya 50 cm seperti yang biasa

dugunakan untuk kotak baterai(accu)

a. Perhitungan clamping force

Luas alas =luas penampang proyeksi = 20 x 15 = 300 cm²

Clamping force : F = 400 bar x 300 cm² = 40 N/mm² x 30’000 mm² =

1200 kN atau 120 ton

2.1.6 Perkiraan Jarak Plasticizing

Pada proses injection perkiraan jarak plasticizing sangat penting karena

plasticizing yang berlebihan bisa menyebabkan over pack pada saat material

mendingin yang akhirnya mold menjadi rusak, dan sebaliknya pada design mold

tertentu mensyaratkan produk terisi penuh/tidak ada short mold agar produk tidak

tertinggal dibagian fix plate sedangkan plasticizing yang kurang adalah penyebab

terjadinya short mold

TUGAS AKHIR 2014

Program Teknik Mesin Universitas Mercubuana Page 3

Untuk bias memperkirakan jarak plasticizing, kita harus mengetahui :

1. Rumus volume produk (termasuk runner) yaitu :

Volume(V) = Berat produk termasuk runner(W):berat jenis material (w)

2. Rumus volume cylinder yaitu :

Volume(V) = Luas alas (A) x Jarak plasticizing (L)

Maka didapatkan jarak plastcizing yaitu :

Jarak plasticizing (L) = Berat produk termasuk runner (W) / berat jenis (w) x

Luas alas (A)…………………………………………………………………..(2.2)

Sumber : Arya,2009. Plastic Injection Molding Course. URL:

http//arya20.webs.com/apps/blog/

Sebagai contoh : Pada mesin electric injection mold, memiliki ukuran diameter

screw 40 mm, dibuat produk berbahan baku polypropylene(PP), dengan berat

produk 30 gr dan berat runner 5 gr, berapa kira-kira jarak plasticizingnya…?

Jawab,

Diameter screw 40 mm,r 20 mm

𝐴 = 𝜋𝑟2

A = 3.14 x 20 = 1256 mm²

Berat produk termasuk runner (W) = 35 gr

Berat jenis material PP (w)=0.75 gr/cm³)=0.00075gr/mm³

Jarak plasticizing :

L = W : (w x A)

TUGAS AKHIR 2014

Program Teknik Mesin Universitas Mercubuana Page 4

= 35 : ( 0.00075 x 1256 )

= 35 : 0.94

= 37.2 ( + 10 mm untuk vp position/suck back)

2.2 Waktu Proses (Cycle Time)

Waktu siklus (cycle time) adalah waktu yang dibutuhkan oleh suatu mesin

untuk membuat suatu produk. Waktu siklus injection molding, terbagi dalam

beberapa phase yang saling berhubungan yaitu:

a. Closing the mold

Male mold bergerak maju ke arah female mold (proses menutupnya mold)

b. Injection time

Waktu yang dibutuhkan screw untuk menekan material plastik yang telah

dilelehkan masuk kedalam mold cavity. Injection time ini dipengaruhi oleh

injection stroke, injection speed dan injection pressure.

c. Cooling time

Waktu yang diperlukan untuk mendinginkan mold dan produk. Pendinginan

mold sebenarnya sudah berlangsung terus menerus, karena air sebagai media

pendingin selalu bersikulasi, sehingga waktu pendinginan mold ini hanya

berfungsi selama mold sudah terisi material dan diatur bersamaan dengan waktu

holding time.

TUGAS AKHIR 2014

Program Teknik Mesin Universitas Mercubuana Page 5

2.3 Material Plastik

2.3.1 Pengertian dan Sifat – Sifat Plastik

Istilah plastik mencakup semua bahan yang mampu dibentuk. Dalam

pengertian yang lebih luas, plastik mencakup semua bahan sintetik organik yang

berubah menjadi plastis setelah dipanaskan dan mampu dibentuk dibawah

pengaruh tekanan. Molekul – molekul yang menyusun plastik adalah rantai

karbon panjang yang membuat plastik banyak memiliki sifat – sifat yang baik.

Pada umumnya material yang tersusun dari molekul rantai panjang disebut

polymer.

Istilah plastik berasal dari kata plasticus (daratin yang berarti dapat

dibentuk) dan plasticos (dari bahasa yunani yang berarti membentuk (to mold)

atau sesuai untuk membentuk plastik dapat dibuat dibuat keras seperti batu, kuat

seperti baja, transparan seperti gelas atau kaca, ringan seperti kayu, dan elastis

seperti karet. Selain itu, plastik juga memiliki beberapa karakteristik yang lain

seperti (Richardson 4) :

a. Tahan air

b. Memiliki sifat-sifat listrik yang baik, nilai impak dan kekuatan yang tinggi

c. Sangat tahan terhadap suhu, bahan-bahan kimia dan korosi

d. Dapat diproduksi dengan berbagai macam warna ditambahkan pelarut,

pelumas, plastiser atau bahan pengisi sesuai dengan komposisi yang

diinginkan untuk pembuatan suatu produk.

TUGAS AKHIR 2014

Program Teknik Mesin Universitas Mercubuana Page 6

e. Memilki berat jenis rendah ( 0,9 g/cm³ - 2,2 g/cm³) dimana ini adalah jenis

terendah dibandingkan bahan logam dan keramik.

f. Membutuhkan sedikit energy untuk produksi bahan mentah.

g. Dapat didaur ulang.

2.3.2 Klasifikasi plastik

Semua plastik, dibuat dengan penambahan (addition) atau dengan

condentation polymerization. Plastik dibagi dalam dua kelompok yaitu

thermoplastic dan thermosetting plastic. Kedua kelompok plastik ini memiliki

respon/reaksi yang berbeda terhadap panas. Thermoplastic dapat berulangkali

dilunakkan dengan pemanasan dan dikeraskan dengan pendinginan. Di sisi lain,

thermosetting plastik menjadi keras secara permanent setelah dipanaskan.

Alasan yang mendasar dari respon masing-masing kelompok terhadap

panas yaitu karena struktur kimia dari plastic. Molekul thermoplastic sedikit

bercabang atau linier sehingga tidak saling mengikat satu sama lain ketika

dipanaskan. Plastik tipe ini dapat dilunakkan dan dikeraskan berulang-ulang.

sehingga merupakan jenis plastik yang dapat di daur ulang.

Thermosetting plastic terdiri dari molekul rantai kimia saling mengikat satu

sama lain (cross-link) ketika dipanaskan. Ketika thermosetting plastic saling

mengikat (cross-link) molekul-molekul membentuk suatu jaringan tiga dimensi

yang permanent dan dapat dianggap sebagai molekul raksasa, sehingga hanya

sekali dibentuk tidak dapat dirubah lagi. Oleh karena itu, thermosetting plastic

TUGAS AKHIR 2014

Program Teknik Mesin Universitas Mercubuana Page 7

sering digunakan untuk membuat produk yang tahan panas, dimana plastik ini

dapat dipanaskan sampai temperature 200⁰C tanpa meleleh.

Dengan keunggulan thermoplastic yang telah disebutkan diatas,

thermoplastic mempunyai permintaan yang lebih tinggi karena dapat dilunakkan

dan di daur ulang. Salah satu contoh jenis thermoplastic adalah PS (polistyrene).

Material PS inilah yang digunakan untuk mencetak produk kemasan tersebut.

Pada dasarnya plastik secara umum digolongkan ke dalam 3 (tiga) macam dilihat

dari temperaturnya yakni :

1. Bahan Thermoplastik (Thermoplastic)

Adalah polimer yang akan melunak bila dipanaskan dan setelah didinginkan

akan dapat mengeras dan menjadi rapuh. Proses tersebut dapat terjadi berulang

kali, sehingga dapat dibentuk ulang dalam berbagai bentuk cetakan yang berbeda

sehingga dapat diperoleh produk polimer baru. Polimer termoplastik tidak

memiliki sambungan – sambungan antar rantai polimernya. Memiliki struktur

molekul linear atau bercabang.

Polimer termoplastik memiliki sifat – sifat khusus sebagai berikut:

Berat molekul kecil

Tidak tahan terhadap panas

Jika dipanaskan akan melunak

Jika didinginkan akan mengeras

Fleksibel

Mudah diregangkan

Titik leleh rendah

TUGAS AKHIR 2014

Program Teknik Mesin Universitas Mercubuana Page 8

Dapat dibentuk ulang

Contoh bahan thermoplastik adalah : Polistiren, Polietilen,

Polipropilen, Nilon, Plastik fleksiglass dan Teflon.

2. Bahan Thermoseting (Thermosetting)

Polimer thermosetting adalah polimer network. Mereka menjadi keras

secara permanen selama pembentukannya dan tidak melunak ketika dipanaskan

Polimer network mempunyai crosslink kovalen di antara rantai polimer yang

berdekatan. Selama pemanasan, ikatan ini mengikat rantai polimer menjadi satu

untuk menahan gerakan vibrasi dan rotasi rantai pada temperature tinggi. Hal

inilah yang menjadi penyebab mengapa material tidak melunak ketika

dipanaskan. Crosslink biasanya dominan, 10 hingga 50% unit pengulanang

rantai mengalami crosslink. Hanya pemanasan yang berlebih yang akan

menyebabkan beberapa ikatan crosslink dan polimer itu sendiri mengalami

degradasi.

Polimer termoset biasanya lebih keras dan kuat daripada termoplastik dan

mempunyai stabilitas dimensional yang lebih baik. Kebanyakan polimer crosslink

dan network termasuk vulcanized rubbers, epoxies, dan phenolics and beberapa

resin polyester adalah termosetting.

Contoh bahan thermosetting adalah : Bakelit, Silikon dan Epoksi. Polimer

thermosetting adalah polimer network. Mereka menjadi keras secara permanen

selama pembentukannya dan tidak melunak ketika dipanaskan.

TUGAS AKHIR 2014

Program Teknik Mesin Universitas Mercubuana Page 9

3. Bahan Elastis (Elastomer) yaitu bahan yang sangat elastis.

Contoh bahan elastis adalah : karet sintetis. Polimer memiliki beberapa

karakteristik untuk menggambarkan sifat fisik dan sifat kimianya. Sifat-sifat

tersebut akan mempengaruhi aplikasi penggunaan polimer tersebut.

Karakteristik polimer antara lain :

1. Crystallinity (kristalinitas)

Struktur polimer yang tidak tersusun secara teratur umumnya memiliki

warna transparan. Karakteristik ini membuat polimer dapat digunakan untuk

berbagai aplikasi seperti pembungkus makanan, kontak lensa dan sebagainya.

Semakin tinggi derajat kristalisasinya, semakin sedikit cahaya yang dapat

melewati polimer tersebut. Polimer sintetis sering digolongkan sebagai

kristalin, pada kenyataanya terdiri atas campuran kristalin bisa diketahui dari

fraksi berat atau fraksi volume kristalin. Sedikit sekali polimer sintetis hanya

terdiri dari kristalin saja. Kristalin polimer dapat dikarakterisasi dari derajat

kristalinitasnya, dimulai dari nol (0) (sama sekali tidak kristal) sampai dengan

kristal penuh. Terdapat banyak faktor yang dapat menentukan jumlah Kristal

atau derajat kristalinitasnya komponen plastik,diantaranya:

Kecepatan pendinginan, butuh waktu rantai polimer untuk mengecil

(unfold). Jika proses pendinginan dibuat lebih cepat dari semestinya

maka jumlah Kristal yang terbentuk akan sedikit.

Aditif, beberapa aditif dapat menaikkan derajat kristalinitas. Ada

beberapa justru mengganggu terhadap pembentukan Kristal sehingga

derajat kristal menjadi kecil.

TUGAS AKHIR 2014

Program Teknik Mesin Universitas Mercubuana Page 10

Tipe polimer, material berbeda dapat membentuk kristalinitas tinggi

ataupun rendah. Semua tergantung kepada struktur molekul.

2. Thermosetting dan Thermoplastic (Daya tahan terhadap panas)

Berdasarkan ketahanannya terhadap panas, polimer dibedakan menjadi

polimer thermoplastic dan thermosetting.Polimer thermoplastic dapat melunak

bila dipanaskan, sehingga jenis polimer ini dapat dibentuk ulang.Sedangkan

polimer thermosetting setelah dipanaskan tidak dapat dibentuk ulang.

Ketahanan polimer terhadap panas ini membuatnya dapat digunakan pada

berbagai aplikasi antara lain untuk insulasi listrik, insulasi panas, penyimpanan

bahan kimia dan sebagainya.

3. Branching (percabangan)

Semakin banyak cabang pada rantai polimer maka densitasnya akan

semakin kecil. Hal ini akan membuat titik leleh polimer berkurang dan

elastisitasnyabertambah karena gaya ikatan intermolekularnya semakin lemah.

4. Tacticity (taktisitas)

Taktisitas menggambarkan susunan isomerik gugus fungsional dari rantai

karbon. Ada tiga jenis, yang pertama taktisitas yaitu isotaktik dimana gugus-

gugus subtituennya terletak pada satu sisi yang sama, isotaktik biasanya

memiliki konfigurasi heliks dalam bentuk semikristal, terdiri dari 100% meso

diads. Yang kedua sindiotaktik dimana gugus-gugus subtituennya lebih

teratur,subtituennya berada berselang seling, makro molekul terdiri dari 100%

of raceme diads dan yang ketiga ataktik dimana gugus-gugus subtituennya

terletak pada sisi yang acak, subtituennya berada pada sisi yang random.

TUGAS AKHIR 2014

Program Teknik Mesin Universitas Mercubuana Page 11

Taktisitas dapat diukur menggunakan proton atau Carbon-13 NMR.

Teknik ini memungkinkan untuk mengkuantifikasi penyebaran taktisitas

dengan jalan membandingkan puncak atau jarak integral dikenal sebagai diads

(r,m), triads (mm,rm+mr, rr) tergantung pada resolusi spectrum.

Beberapa keuntungan plastik (Ilham, 2007) adalah :

1. Massa jenis rendah ( 0,9 g/cm³- 2,2 g/cm³ )

2. Tahan terhadap arus listrik dan panas, memiliki sedikit elektron bebas untuk

mengalirkan panas dan arus listrik.

3. Tahan terhadap korosi kimia karena tidak terionisasi untuk membentuk elektron

kimia. Pada umumnya tahan terhadap larutan kimia, dan logam juga sangat

sukar untuk larut.

4. Mempunyai permukaan dan penampakan yang sangat baik dan mudah

diwarnai.

Kerugian plastik (Ilham, 2007) adalah :

1. Modulus elastisnya rendah.

2. Mudah mulur (Creep) pada suhu kamar rendah.

4. Mudah patah pada sudut bagian yang tajam.

Secara umum Thermoplastic tidak tahan terhadap temperatur tinggi,

kecuali Teflon. Bahan-bahan Thermoplastic akan meleleh bila dipanaskan pada

temperatur tinggi, sedangkan pada bahan-bahan Thermosetting tidak terbakar tapi

akan terpisah dan hancur. Temperatur pelelehan dan pemisahan untuk bahan-

bahan plastik jauh lebih rendah dibandingkan baja.

TUGAS AKHIR 2014

Program Teknik Mesin Universitas Mercubuana Page 38

Plastik akan memanjang (Creep) pada temperatur kamar. Kecenderungan

bahan plastik akan mulur bila temperaturnya naik menunjukkan bahwa perubahan

kecil saja pada temperatur dapat mempengaruhi sifat-sifat fisik bahan. Pengaruh

temperatur dan laju regangan pada tegangan tarik harus dievaluasi dengan baik

bila plastik akan digunakan. Pertama terjadi deformasi elastis seketika, diikuti

deformasi melar, setelah waktu tertentu apabila tegangan hilang dari benda uji

sebagian akan kembali ke bentuk semula setelah waktu yang lama.

Cara deformasi seperti ini banyak ditemukan, suatu garis pendekatan yang

sering dipakai untuk berbagai bahan mempergunakan empat model unsur

kombinasi pegas dan peredam.

Tabel 2.1 Perbandingan specific gravity dari berbagai material plastic

Resin Specific gravity

PP 0,85 – 0,90

LDPE 0,91 – 0,93

Polystirene 1,05 – 1,08

ABS 0,99 – 1,10

PVC 1,15 – 1,65

Asetil Seluulosa 1,23 – 1,34

Nylon 1,09 – 1,14

Poli Karbonat 1,20

Poli Asetat 1,38

Sumber : http://mesinunimus.files.wordpress.com/2008/02/sifat-karakteristik-material

plastik.pdf

TUGAS AKHIR 2014

Program Teknik Mesin Universitas Mercubuana Page 39

Tabel 2.2 Temperatur Leleh Proses Termoplastik

Material

Processing Temperatur Rate

0C 0F

ABS 180 – 240 356 – 464

Acetal 185 – 225 365 – 437

Acrylic 180 – 250 356 – 482

Nylon 260 – 290 500 – 554

Poly Carbonat 280 – 310 536 – 590

LDPE 160 – 240 320 – 464

HDPE 200 – 280 392 – 536

PP 200 – 300 392 – 572

PS 180 – 260 356 – 500

PVC 160 – 180 320 – 365

Sumber : http://mesinunimus.files.wordpress.com/2008/02/sifat-karakteristik-material-

plastik.pdf

2.3.3 Polistyrene ( PS )

Polistyrene adalah sebuah polimer dengan monomer stirena, sebuah

hidrokarbon cair yang dibuat secara komersial dari minyak bumi. Pada suhu ruangan,

polistirena biasanya bersifat termoplastik padat, dapat mencair pada suhu yang lebih

tinggi. Stirena tergolong senyawa aromatik. Polistirena padat murni adalah

sebuah plastik tak berwarna, keras dengan fleksibilitas yang terbatas yang dapat

dibentuk menjadi berbagai macam produk dengan detil yang bagus.

Penambahan karet pada saat polimerisasi dapat meningkatkan fleksibilitas

dan ketahanan kejut. Polistirena jenis ini dikenal dengan nama HighImpact

Polystyrene (HIPS). Polistirena murni yang transparan bisa dibuat menjadi

TUGAS AKHIR 2014

Program Teknik Mesin Universitas Mercubuana Page 40

beraneka warna melalui proses compounding Polistirena banyak dipakai dalam

produk-produk elektronik sebagai casing, kabinet dan komponen-komponen

lainya. Peralatan rumah tangga yang terbuat dari polistirena, antara lain :sapu,

sisir, baskom, gantungan baju, ember,kemasan kue.

Polistyrene adalah hasil polimerisasi dari monomer-monomer stirena,

dimana monomer stirena-nya didapat dari hasil proses dehidrogenisasi dari etil

benzene ( dengan bantuan katalis ), sedangkan etil benzene-nya sendiri merupakan

hasil reaksi antara etilena dengan benzene (dengan bantuan katalis).

Sifat-sifat umum dari polistyrene :

1. Sifat mekanis

Sifat-sifat mekanis yang menonjol dari bahan ini adalah kaku, keras,

mempunyai bunyi seperti metallic bila dijatuhkan.

2. Ketahanan terhadap bahan kimia

Ketahanan Polistyrene terhadap bahan-bahan kimia umumnya tidak sebaik

ketahanan yang dipunyai oleh PP atau PE. Polistyrene larut dalam eter,

hidrokarbon aromatic dan chlorinated hydrocarbon. Polistyrene juga mempunyai

daya serap air yang rendah, dibawah 0,25 %.

TUGAS AKHIR 2014

Program Teknik Mesin Universitas Mercubuana Page 41

3. Abrasion resistance

Polistyrene mempunyai kekuatan permukaan relative lebih keras

dibandingkan dengan jenis termoplastik yang lain. Meskipun demikian, bahan ini

mudah tergores.

4. Transparansi

Sifat optis dari Polistyrene adalah mempunyai derajat transparansi yang

tinggi, dapat melalui semua panjang gelombang cahaya. Disamping itu dapat

memberikan kilauan yang baik yang tidak dipunyai oleh jenis plastik lain.

5. Sifat elektrikal

Karena mempunyai sifat daya serap air yang rendah maka polistyrene

digunakan untuk keperluan alat-alat listrik. Polistyrene foil digunakan untuk

spacers, slot liners dan covering dari kapasitor, koil dan keperluan radar.

6. Ketahanan panas

Polistyrene mempunyai softening point rendah (90⁰C) sehingga

polistyrene tidak digunakan untuk pemakaian pada suhu tinggi, atau misalnya

pada makanan yang panas. Suhu maksimum yang boleh dikenakan dalam

pemakaian adalah 75⁰C. Disamping itu, Polistyrene mempunyai sifat

konduktifitas panas yang rendah.

TUGAS AKHIR 2014

Program Teknik Mesin Universitas Mercubuana Page 42

Gambar 2.8 Bentuk butiran material PS (Polistyrene)

Sumber : Atas Berkenan PT Biggy Cemerlang

2.4 Penyusutan / Shrinkage

Material – material thermoplast dan thermosets tersebut dibentuk dengan

proses pencetakan, dimana pada proses tersebut akan terjadi proses perubahan

bentuk dan proses penyusutan. Dan semua material plastik akan mengalami proses

penyusutan selama proses pendiginan di dalam dan luar cetakan, penyusutan ini

akan menyebabkan ukuran-ukuran produk yang dihasilkan mengalami perubahan

– perubahan dengan besaran yang sangat variatif, untuk mengantisipasi hal

tersebut dapat dilakukan dengn cara menambahkan ukuran yang akan dibuat

dicetakan injeksi, namun sebelumnya harus diketahui dulu material plastik yang

digunakan dan karakteristiknya, baru dapat ditentukan penambahan ukuran,

besaran angka penyusutan dapat dilihat pada tabel berikut.

TUGAS AKHIR 2014

Program Teknik Mesin Universitas Mercubuana Page 43

Tabel 2.3 Perbandingan Nilai Shrinkage Dari Berbagai Bahan

POLYMER Penyusutan

rerata linear (%)

Serapan air Serapan air ijin

(%) (%)

PS 0.5 0.1 0.05

ABS 0.5 0.25 0.2

Nylon 66 1.5 1.5 0.15

PE 2.5 0.55 <0.01

PP 1.8 0.5 <0.01

PVC 2.5 0.1 0.07

PC 0.6 0.2 0.02

PET 2 0.1 0.005

Sumber : http://desainmold.blogspot.com/2010/02/penyusutan-bahan-shrinkage.html

Rumus untuk menghitung penyusutan/shrinkage material plastik sbb :

S= 𝐿𝑚 −

𝐿𝑝

𝐿𝑚

𝑥 100 (%), …………………………………………..……( 2.3 )

dimana : S = nilai shrinkage/penyusutan

Lm = ukuran panjang mold

Lp = ukuran panjang produk

Sumber : http://desainmold.blogspot.com/2010/02/penyusutan-bahan-shrinkage.html

Penyusutan material plastik yang terjadi akan saling tarik menarik antara

dinding yang satu dengan dinding yang lainnya, antar kontur atau bentuk produk,

TUGAS AKHIR 2014

Program Teknik Mesin Universitas Mercubuana Page 44

sehingga banyak faktor yang dapat mempengaruhi proses ini. Adapun faktor-

faktor yang dapat mempengaruhi penyusutan adalah :

Material type, jenis material plastik yang digunakan menjadi faktor

utama pada saat perancangan cetakan plastik,karena setiap material

plastik memeiliki penyusutan yang berbeda-beda.

Wall Thickness, ketebalan dinding produk semakin besar tingkat

penyusutan akan semakin besar pula(sinkmark)

Product contour, semakin banyak kontur dapat mengurangi proses

penyusutan, karena dapat menahan laju penyusutan produk.

Cooling time process, waktu proses pendinginan didalam dan

diluar mold.

Cooling channel and circulation, jalur sirkulasi proses media

pendinginan, semakin banyak jalur cooling akan mempercepat laju

penyusutan.

Plastik merupakan bahan yang tergantung pada perubahan suhu. Penyusutan

terjadi akibat perubahan densitas dari temperatur proses ke temperatur ruang.

Nilai shrinkage bahan semi kristal lebih besar dari bahan amorphus.

TUGAS AKHIR 2014

Program Teknik Mesin Universitas Mercubuana Page 45

Amorphus memiliki struktur yang tidak teratur. (PS; S = 0,5 %)

Gambar 2.9 Penyusutan Amorphus vs Semikristal

Sumber:http://desainmold.blogspot.com/2010/02/penyusutan-bahan-

shrinkage.html

Gambar 2.10 Penyusutan Amorphus vs Semikristal

Sumber : http://desainmold.blogspot.com/2010/02/penyusutan-bahan-

shrinkage.html

Semi kristal, terdapat bagian yang tersusun rapi dan teratur (PE; S =2,0 %)

Selain itu nilai penyusutan atau shrinkage dapat dikurangi dengan

menambahkan penguat pada plastik. Sehingga bahan amorphus pun bisa

lebih kecil nilai shrinkage-nya. Bahan penguat yang bisa dipergunakan

antara lain: fiberglass / serat kaca, dsb.

TUGAS AKHIR 2014

Program Teknik Mesin Universitas Mercubuana Page 46

Gambar 2.11 Plastik dengan penguat (reinforced) Sumber : http://desainmold.blogspot.com/2010/02/penyusutan-bahan-

shrinkage.html