TUGAS AKHIR ANALISA KEGAGALAN PRODUKSI BOTOL PLASTIK DENGAN METODE ANALISA SEBAB UTAMA PADA MESIN EKTRUSI CETAK TIUP SMC 2000 DST

Transkripsi

1 TUGAS AKHIR ANALISA KEGAGALAN PRODUKSI BOTOL PLASTIK DENGAN METODE ANALISA SEBAB UTAMA PADA MESIN EKTRUSI CETAK TIUP SMC 2000 DST Diajukan untuk memenuhi syarat mencapai gelar Strata 1 Disusun Oleh : Nama : Markus NIM : PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MERCU BUANA JAKARTA 2008

2 LEMBAR PERNYATAAN Yang bertanda tangan dibawah ini : Nama : Markus NIM : Fakultas : Teknologi Industri Program Studi : Teknik Mesin Judul Skripsi : Analisa Kegagalan Produksi Botol Plastik Dengan Metode Analisa Sebab Utama Pada Mesin Ektrusi Cetak Tiup SMC 2000 DST Menyatakan dengan sebenar benarnya bahwa Tugas Akhir ini merupakan hasil karya saya sendiri dan tidak menyalin sebagian / seluruhnya dari karya orang lain, kecuali bagian - bagian yang telah disebutkan sumbernya. Jakarta, 2008 Markus i

3 Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknologi Industri Jakarta LEMBAR PENGESAHAN I TELAH DIPERIKSA DAN DISAHKAN Jakarta, 2008 ( Nanang Ruhyat, ST MT ) Koordinator TA ii

4 Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknologi Industri Jakarta LEMBAR PENGESAHAN II TELAH DIPERIKSA DAN DISAHKAN Jakarta, 2008 ( Ir. Ariosuko Dh ) Pembimbing TA iii

5 KATA PENGANTAR Puji syukur kehadirat Allah SWT, karena hanya dengan rahmat dan karunia Nya penulis dapat menyelesaikan penyususunan Tugas Akhir ini tepat pada waktunya. Maksud dan tujuan dari Tugas Akhir ini adalah untuk memenuhi syarat kurikulum pada demi mencapai gelar Strata 1. Selama penyusunan Tugas Akhir ini tidak sedikit mengalami kendala yang penulis hadapi, baik berupa pengumpulan literature maupun kurangnya pengalaman dalam menulis. Namun berkat dorongan dan bimbingan sedikit demi sedikit kendala yang penulis hadapi ini dapat diatasi sehingga tersusunlah Tugas Akhir ini dengan judul Analisa Kegagalan Produksi Botol Plastik Dengan Metode Analisa Sebab Utama Pada Mesin Ektrusi Cetak Tiup SMC 2000 DST. Dalam pelaksanaanya maupun menyusun Tugas Akhir ini penulis telah banyak mendapat dorongan, bimbingan, arahan, dan masukan dari berbagai pihak. Oleh karena itu pada kesempatan ini penulis mengucapkan banyak terima kasih, khususnya kepada : 1. Bapak Yohanes Bismo, selaku Manager Produksi PT. Dynaplast II Jatake yang memberikan kebebasan dalam pengambilan data dan penelitian serta bimbingan dan arahan. 2. Bapak Muhdlor, Bapak Budi dan Bapak Robendri selaku Section Head PT.Dynaplast II Jatake, yang selalu memotifasi dan mengarahkan dalam melaksanakan Tugas Akhir. 3. Segenap karyawan dan karyawati PT.Dynaplast II Jatake. 4. Keluarga dan saudara atas dukungan dan doa yang memberikan semangat. 5. Bapak Ir. Ariosuko Dh sebagai pembimbing Tugas Akhir yang memberikan dorongan moril, bimbingan, arahan dalam penyusunan Tugas Akhir ini. 6. Bapak Nanang Ruhyat, ST MT sebagai koordinator kerja praktek. iv

6 7. Teman - teman Teknik Mesin angkatan 2004 yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. Akhir kata semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat khususnya baik penulis maupun bagi pembaca yang berkepentingan. Jakarta, 2008 Markus v

7 ABSTRAK Melihat perkembangan teknologi yang semakin maju dan modern sekarang ini, tentunya harapan kita semua adalah bukan hanya mengikuti perkembangan yang ada tetapi yang terpenting adalah diharapkan dapat melahirkan tenaga-tenaga ahli di bidang teknologi yang mampu memunculkan ide, pemikiran atau gagasan, inovasi baru yang kemudian diwujudkan dalam bentuk suatu hasil karya nyata yang menghasilkan suatu produk berkualitas baik tanpa cacat, efektif dan efisien serta mampu bersaing dengan negara maju lain. Analisa cacat botol plastik dengan metode RCA bertujuan untuk mendapatkan karakterisasi proses botol plastik yang baik dan sesuai tanpa cacat dan bila terdapat cacat pada botol plastik akan diselesaikan dengan metode RCA sampai mendapatkan tindakan yang tepat untuk menyelesaikan permasalahan yang terjadi dan proses cetak tiup yang sesuai. Proses botol plastik Ovale 100 ml dilakukan pada ekstrusi cetak tiup SMC 2000 DST material plastik jenis PP (Polypropylene). Proses cetak tiup dilakukan pada Air reg 500 L, tekanan tiup 10 bar, temperatur lebur plastik ( C), faktor penyusutan 1,4 %. Proses ini dilakukan untuk mendapatkan metode yang sesuai untuk bahan tersebut agar produk yang dihasilkan baik dan sesuai standarisasi. Hasil penelitian menunjukan karakterisasi proses botol yang baik. Beban material jenis PP 12,3 gr, temperatur lebur material PP (220 0 C), temperatur die head (185 0 C), temperatur cetakan (25 0 C), kapasitas mesin cetak botol plastik yang diperlukan 17,1 Ton, waktu siklus untuk menghasilkan produk 35,04 detik, total power barrel untuk meterial PP 30,8 A, dan toleransi penyusutan produk 0,6 mm. Jika, botol plastik melebihi toleransi yang telah ditentukan dingggap cacat produk. Hasil penelitian menunjukan penyelesaian dengan mempergunakan metode RCA akan lebih terarah dalam menentukan akar penyebab permasalahan yang terjadi. Kata kunci : kriteria cacat botol plastik, RCA. vi

8 DAFTAR ISI Lembar Pernyataan... i Lembar Pengesahan... ii Kata Pengantar... iv Abstrak... vi Daftar Isi... vii Daftar Notasi... ix Daftar Gambar... xi Daftar Tabel... xiii Daftar Rumus... xiv Bab I Pendahuluan 1.1 Latar Belakang Tujuan Penulisan Pembatasan Masalah Metode Penulisan Sistematika Penulisan... 3 Bab II Tinjauan Pustaka 2.1 Pengertian Proses Pembuatan Botol Plastik Klasifikasi Botol Plastik Jenis-Jenis Tutup Botol \ Cap Jenis Jenis Bentuk Botol Klasifikasi Material Plastik Jenis Proses Pembuatan Botol Plastik Ektrusi Cetak Tiup Injeksi Cetak Tiup Mesin Ektrusi Cetak Tiup Mesin Pendukung Ektrusi Cetak Tiup Mesin Pendingin (Cooling Water) Kompresor Standarisasi Proses Mesin Agar Produk Sempurna Jenis Cacat Botol Plastik vii

9 Bab III Metodologi Penelitian 3.1 Teori Analisa Sebab Utama Penyebab Cacat Botol Plastik Hipotesa Diagram RCA Bab IV Analisa Dan Pembahasan 4.1 Metodologi Penelitian Perhitungan Persiapan Sebelum Proses Tindakan Penyelesaian Cacat Koreksi Diagram RCA Bab V Penutup 5.1 Kesimpulan Saran Daftar Pustaka Lampiran viii

10 DAFTAR NOTASI Singkatan Keterangan Satuan Metrik Ac Luas area Cetakan cm 2 Acr Tingkat Udara Di Kompresor 1,5-2 Air Reg Kapasitas Produksi SMC 2000 DST m 3 Bt Waktu Mengolah Material detik CF Kekuatan Klamping Ton CT Waktu Satu Siklus detik D 1 Diameter Cetakan mm Dk Diameter Pin mm Dd Diameter Die mm Ds Diameter Ulir mm Fp Faktor Penyusutan mm G Berat Botol Plastik gr Gr Berat Sisa Material Botol Plastik (runner) gr Ij Volume Barrel cm 3 Is Jarak Injeksi Material mm It Total Power Barrel A K Faktor Koreksi % Kv Jumlah Produk pcs L Volume Udara Tiup (Blowing) m 3 Ms Daya Tampung Cetakan gr Pc Tekanan Cetakan bar S.G Berat Jenis Material - Sp Kecepatan Putaran Ulir rpm Sspeed Kecepatan Ulir rpm S tensilesteel Tegangan Tarik Tensile Steel N/mm 2 Sw Beban Material gr Tt Tekanan Tiup (Blowing) bar ix

11 Vb Volume Botol ml Wcalib Kecepatan Motor Hopper rpm Wh Jumlah Material di Tempat Material gr/h x

12 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Tutup Botol Ulir... 5 Gambar 2.2 Tutup Botol Pengunci... 6 Gambar 2.3 Penutup Berlanjut... 7 Gambar 2.4 Tutup Botol Segel... 7 Gambar 2.5 Tutup Botol Segel... 8 Gambar 2.6 Tutup Botol Berpengaman... 8 Gambar 2.7 Bentuk Botol Plastik... 9 Gambar 2.8 Bentuk Botol Plastik Gambar 2.9 Kode Material Plastik Gambar 2.10 Lokasi Simbol Material Pada Botol Gambar 2.11 Proses Ektrusi Cetak Tiup Gambar 2.12 Teknik Satu Lapisan Material Gambar 2.13 Teknik Dua Lapisan Material Gambar 2.14 Mesin SMC 2000 DST Gambar 2.15 Skema Mesin SMC 2000 DST Gambar 2.16 Pencetak Parison Gambar 2.17 Die-Pin Jenis Lancip Gambar 2.18 Die-Pin Jenis Kerucut Gambar 2.19 Proses Pembentukan Pipa Plastik Gambar 2.20 Peniup Selang Plastik Gambar 2.21 Cetakan Botol Plastik Gambar 2.22 Mesin Pendingin Cetakan Gambar 2.23 Pendingin Mesin Gambar 2.24 Kompresor Gambar 3.1 Analisa Sebab Utama (RCA) Gambar 3.2 Diagram Tulang Ikan Gambar 3.3 Kontrol Unit Gambar 3.4 Model Pemecahan Masalah Gambar 3.5 Hipotesa Cacat Botol xi

13 Gambar 4.1 Diagram Alir Perhitungan Botol Gambar 4.2 Diagram Final Cacat Botol Plastik Dengan RCA xii

14 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Temperatur Pendingin Tabel 2.2 Diameter Screw Tabel 2.3 Klasifikasi Material Tabel 2.4 Minimal dan Maksimal Kecepatan Material Tabel 3.1 Data Material Tabel 4.1 Tindakan Penyelesaian RCA xiii

15 DAFTAR RUMUS Rumus 2.1 Beban Material Rumus 2.2 Kecepatan Putaran Ulir Rumus 2.3 Volume Injeksi Rumus 2.4 Beban Motor Barrel Rumus 2.5 Beban Listrik Pemanas Material Rumus 2.6 Total Power barrel Rumus 2.7 Waktu Siklus Produk Rumus 2.8 Waktu Mengolah Material Rumus 2.9 Jumlah Matrial Di Hooper Rumus 2.10 Kecepatan Motor Hopper Rumus 2.11 Luas Area Cetakan Rumus 2.12 Kekuatan Clamping Rumus 2.13 Tegangan Tarik Tie Bar Rumus 2.14 Faktor Keamanan Tie Bar Rumus 2.15 Diameter Die Rumus 2.16 Diameter Pin Rumus 2.17 Penyusutan Produk xiv

16 BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG Dengan adanya perkembangan teknologi dan ilmu pengetahuan yang bertambah maju, industri plastik di dunia terutama di Indonesia mengalami perkembangan yang sangat pesat. Banyak perusahaan perusahaan yang bekerja sama dengan industri plastik dalam memproduksi alat / barang. Itu dikarenakan plastik mudah dibentuk dengan inovasi inovasi yang dapat menarik perhatian konsumen dan tidak mudah pecah. Seiring dengan kemajuan perkembangannya, PT. Dynaplast yang merupakan perusahaan yang bergerak dalam bidang industri plastik terus berupaya meningkatkan kinerja perusahaan. Untuk itu dalam mempertahankan perkembangan produksinya PT. Dynaplast harus menjaga seluruh komponen yang menunjang. Komponen yang terpenting dalam sebuah perusahaan adalah mesin. Oleh karena itu, mesin mesin yang dipergunakan harus dijaga dan dirawat agar memiliki kinerja yang sesuai standar operasional. Salah satu mesin yang dipakai dalam memproduksi di PT. Dynaplast adalah mesin pencetak botol plastik, dengan proses mekanik yang mempergunakan sistem hidrolik dengan fluida oli. Proses pencetakan botol plastik merupakan proses produksi di mana bahan plastik yang akan diproses, dicairkan dahulu dengan pemanasan didalam barel kemudian dengan tekanan yang tinggi cairan tersebut didorong dengan besi berulir (screw) untuk di injeksikan kedalam die head untuk diubah kedalam bentuk pipa plastik kemudian cetakan akan menangkap pipa plastik tersebut barulah cetakan botol plastik ditiup oleh blowpin untuk meniup pipa parison dan terbentuklah botol plastik sesuai dengan bentuk dari cetakan. 1

17 1.2 TUJUAN PENULISAN Dengan menganalisa kegagalan produksi botol plastik dengan metode RCA analisa sebab utama diharapkan mendapatkan jawaban karakterisasi botol plastik, mengetahui permasalahan-permasalahan yang ada pada proses cetak botol plastik, mendapatkan proses botol plastik yang baik dan sesuai. Analisa RCA dimulai dari identifikasi cacat yang terjadi, menemukan penyebab utama cacat, mengambil tindakan, verifikasi tindakan, dan standarisasi. 1.3 PEMBATASAN MASALAH Batasan masalah terhadap materi yang akan dibahas agar penulisan lebih terarah dan mempermudah dalam menganalisa, batasan tersebut hanya pada analisa kegagalan produksi botol plastik dengan metode RCA pada mesin ekstrusi cetak tiup. 1.4 METODE PENULISAN Metode penulisan yang dipakai dalam penulisan Tugas Akhir ini dilaksanakan melalui beberapa metode: 1. Metode kepustakaan, dilakukan penulis guna mendukung penulisan dan mencari referensi data yang bersifat teori, serta membandingkan dan mengaplikasikannya pada penerapan dilapangan. Termasuk didalamnya metode elektronis, dilakukan penulis dalam pengumpulan data melalui internet. 2. Metode lapangan, dilakukan dengan cara pengamatan secara langsung bagian produksi cetak botol plastik pada PT. Dynaplast. 1.5 SISTEMATIKA PENULISAN BAB I PENDAHULUAN Berisi tentang latar belakang, tujuan penulisan, pembatasan masalah, metode penulisan, dan sistematika penulisan. 2

18 BAB II TINJAUAN PUSTAKA Pada bab ini berisi tentang teori proses ekstrusi cetak tiup, jenis produk botol plastik, dan mengidentifikasi jenis-jenis cacat pada botol plastik. BAB III TEORI RCA DAN HIPOTESA Pada bab ini berisi teori tentang RCA (analisa sebab utama), tahapan penyelesaian masalah dengan metode RCA. Di akhir bab ini disampaikan hipotesa penyebab cacat botol plastik. BAB IV PEMBAHASAN MASALAH Bab ini akan menguraikan tentang perhitungan proses cetak botol plastik guna persiapan sebelum proses setting produksi dan sesudah, membahas tindakan yang diambil untuk mendapatkan jawaban penyebab cacat-cacat botol plastik supaya mendapatkan hasil produk yang baik. BAB V PENUTUP Bab ini berisi tentang kesimpulan dari uraian bab sebelumnya serta mencoba memberikan saran-saran. 3

19 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 PENGERTIAN PROSES PEMBUATAN BOTOL PLASTIK Merupakan proses pengembangan dari proses injeksi dan kompresi, yang merupakan proses tradisional dalam pembuatan plastik. Pada proses botol plastik, material termoplastik diubah ke produk jadi dengan cara memberi perubahan bentuk berupa tiupan dan dilakukan dalam kondisi pemanasan. Pada mesin pencetak botol plastik, bahan cetakan yang biasanya digunakan adalah aluminium paduan. Aluminium paduan memiliki sifat yang mudah dibentuk, ringan dan mudah menghantarkan panas, cetakan botol plastik sering mengalami deformasi jika parison meletus dan terjepit di bagian sisi dalam cetakan. Hal ini terkadang menimbulkan cacat pada produk botol plastik dan sebagai produsen botol plastik kita harus menghasilkan produk botol plastik yang berkualitas baik tanpa cacat dan sesuai dengan standarisasi yang telah ditentukan. Untuk mengalirkan suatu material thermoplastik maka material harus dilelehkan terlebih dahulu untuk dilakukan proses pencairan biji plastik. Proses pemanasan material biji plastik ini dilakukan oleh bagian mesin yang dinamakan ekstruder. Lelehan plastik akan didorong oleh ekstruder melalui die head. Pada die head akan dimulai pembentukan selang plastik panas yang keluar dari die ini disebut Parison. Parison ini akan dijepit diantara dua bagian cetakan dan kemudian lewat alat peniup / blowpin, parison akan ditiup dari dalam sehingga parison akan mengembang serta didinginkan sehingga mencapai bentuk yang sesuai dengan cetakan. Sistem ini pertama kali di patenkan di USA pada tanggal 28 Mei 1880 oleh Celluloid Novelty Co. dan Celluloid Mfg. Co. New York. 4

20 2.2 KLASIFIKASI BOTOL PLASTIK Jenis-Jenis Tutup Botol \ Cap 1. Tutup Botol Ulir Tutup botol ulir terbagi dua jenis ada yang menggunakan liner (anti bocor) ada pula yang tidak menggunakan liner berdasarkan awal dan akhirnya ulir. Untuk tutup botol ulir banyak dipergunakan sebagai botol yang berisi cairan, dan material plastik yang dipergunakan untuk tutup botol ulir lebih banyak menggunakan jenis material PP, ukuran ulir tutup botol terbagi menjadi : Tutup botol ukuran ulir 400 Tutup botol ukuran ulir 410 Tutup botol ukuran ulir 415 Gambar 2.1 Tutup Botol Ulir 1 1. Dynaplast, PT., Quality Assurance Departement, (Tangerang, 2002), hal: 1 dari 8 5

21 2. Tutup Botol Pengunci (Cap Snap on) Penutupan cap dilakukan tanpa diputar tetapi dengan cara ditekan dan tutup botol akan terkunci. Tutup botol pengunci dapat dipergunakan untuk mengisi produk yang berbentuk bubuk/butiran. Material plastik yang dipergunakan untuk tutup botol pengunci adalah jenis material plastik PP dan Material plastik HDPE. Gambar 2.2 Tutup Botol Pengunci 2 3. Penutup Berlanjutan (Continueing Closure) Yang dimaksud dengan tutup botol berlanjut adalah dua jenis atau lebih tutup botol yang dijadikan satu, dan tutup botol ini di rancang untuk mempermudah pemakai botol sehingga saat mengeluarkan isinya, tidak perlu membuka atau memisahkan tutup dengan botolnya. Dari jenis jenis tutup botol berlantutan terdapat banyak jenis, diantaranya : 2. Dynaplast, PT., Quality Assurance Departement, (Tangerang, 2002), hal: 1 dari 8 6

22 Gambar 2.3 Tutup Botol Berlanjut 4. Tutup Botol Segel (Tamper Evident Closure) Tutup botol ini di rancang untuk menjaga isi, jika isi sudah dikeluarkan tutup botol akan rusak. Jenis tutupnya menggunakan ulir atau pengunci dan material plastik yang dipergunakan adalah jenis material plastik PP dan jenis HDPE. Gambar 2.4 Tutup Botol Segel 3 3. Dynaplast, PT., Quality Assurance Departement, (Tangerang, 2002), hal: 2 dari 8 7

23 Gambar 2.5 Tutup Botol Segel 5. Tutup Botol Berpengaman (Child Resistant Closure) Tutup botol ini di rancang khusus untuk melindungi penyalahgunaan oleh anak kecil. Sehingga untuk membuka tutup botol diperlukan tindakan khusus, seperti : ditekan dan diputar, digoyangkan dan diputar atau ditekan dulu pada bagian tertentu. Gambar 2.6 Tutup Botol Berpengaman Jenis Jenis Bentuk Botol Pada prinsipnya botol berdasarkan leher botol (neck) mengikuti jenis capnya. Sementara berdasarkan bentuknya botol terbagi menjadi empat macam : a. Oblong (kombinasi oval dan kotak) b. Bulat (Round) c. Kotak (Square) 8

24 d. Lonjong (Oval) ( a ) ( b ) ( c ) Gambar 2.7 Bentuk Botol Plastik 4 4. Dynaplast, PT., Quality Assurance Departement, (Tangerang, 2002), hal: 3 dari 8 9

25 ( d ) Gambar 2.8 Bentuk Botol Plastik 2.3 KLASIFIKASI MATERIAL PLASTIK Secara umum plastik dibedakan menjadi dua kategori, yaitu : Pemanasan Plastik Berulang (Thermo Plastik) Di mana jenis plastik ini dapat dipanaskan sehingga menjadi struktur lunak / cair kemudian menjadi keras saat dingin. Setelah itu plastik ini dapat dilunakan / dicairkan kembali berulang kali. Contoh : PP, PE, PVC, NYLON, PET, PS, ABS. Pemanasan Plastik Tidak Berulang (Thermoset Plastik) Plastik jenis ini hanya sekali saja mengalami struktur lunak / cair setelah dipanaskan, setelah dingin menjadi berstruktur keras serta tidak dapat dicaikan kembali. Plastik jenis ini banyak dipakai untuk berbagai peralatan listrik. Contoh : penolic, melamine. Hanya saja pada botol ada bagian yang perlu diperhatikan yang dapat membedakan jenis materialnya, yaitu kode material botol plastik. Kode material botol di rancang untuk memudahkan identifikasi produk oleh pembeli dan untuk proses produksi pengolah limbah. Pada umumnya kode material terbagi enam jenis material plastik yaitu : 10

26 a. PET = poly-ethylene terephthalate b.hdpe = high density polyethylene c. PVC = vinyl / plyvinyl chloride d.ldpe = low density plyethylene e. PP = polypropylene f. PS = polystyrene Gambar 2.9 Kode Material Plastik 5 Ukuran dari kode material ini, yaitu : Tujuan ukuran kode material disesuaikan dengan volume botol agar kode material dapat lebih terlihat dengan mudah. Dibawah ini ukuran kode material yang disesuaikan dengan volume botol : 1. 12,7 mm untuk botol volume s/d m mm untuk botol volume s/d 4, m ,4 mm untuk botol volume lebih dari 4, m 3 Cara pembuatan kode material : Pembuatan kode material pada botol plastik dapat sebagai informasi jenis material yang dipergunakan untuk membuat botol tersebut, ada beberapa teknik untuk membuat kode material di botol plastik seperti : 1. Di stempel (Mold stamping), yaitu dengan cara di stempel / ditekan dengan cetakan kode material 2. Di Ukir (Mold engraving), yaitu dengan cara digrafir 3. Di cetak (Bottle appearance), yaitu langsung tercetak dari cetakan 5. Dynaplast, PT., Quality Assurance Departement, (Tangerang, 2002), hal: 7 dari 8 11

27 Lokasi simbol tergantung pada bentuk botol, dapat dilihat pada gambar ini : Gambar 2.10 Lokasi Simbol Material Pada Botol JENIS PROSES PEMBUATAN BOTOL PLASTIK Ada dua jenis teknik dalam pembentukan botol plastik seperti proses ektrusi cetak tiup dan proses injeksi cetak tiup, antara lain : Ektrusi Cetak Tiup (Extrusion Blow Molding) Pada proses ektrusi cetak tiup terjadi pembentukan pipa berlubang (parison), dan parison pada proses tersebut diarahkan ke lubang cetakan dan kemudian parison ditiup dengan menggunakan tekanan angin 8 bar dalam waktu tertentu sehing ga botol plastik akan terbentuk sesuai cetakan. Pada proses ektrusi cetak tiup dilakukan dalam empat tahap proses : 1. Pembentukan parison 2. Peniupan parison 3. Pembentukan produk 4. Pengeluaran produk 6. Dynaplast, PT., Quality Assurance Departement, (Tangerang, 2002), hal: 8 dari 8 12

28 Gambar 2.11 Proses Ektrusi Cetak Tiup 7 Teknik Proses Ektrusi Cetak Tiup Secara umum teknik ektrusi cetak tiup dibedakan menjadi dua jenis teknik pembuatan botol plastik, yang membedakan hanya pada die head, posisi extruder, jumlah tempat material (hopper). a. Ektrusi Berlanjut (Continuous Extrusion) Teknik ini banyak digunakan untuk memproduksi botol berukuran kecil sampai sedang ukuran 20 liter. Untuk menghindari terbuangnya waktu untuk membentuk parison maka setelah parison mencapai panjang yang dibutuhkan akan ditangkap oleh cetakan dan dibawa ke sisi yang lain untuk ditiup dan 7. Dynaplast, PT., Manual Book Process Blow Molding, (Tangerang, 2000), hal: 10 13

29 dibentuk sesuai dengan cetakan. Pada saat proses peniupan sedang berlangsung, parison akan mengeluarkan parison secara terus-menerus dari die head. b. Ektrusi Tidak Berlanjut (Dis-Continuous Extrusion) Teknik ini biasa dipakai untuk memproduksi botol besar. Teknik jenis ini yang paling umum dipakai dengan menggunakan Accumulator Head. Di mana lelehan plastik dari extruder akan disimpan ke dalam tampungan die head dan setelah cetakan siap membuka maka tampungan die head akan menekan lelehan plastik sehinggga keluar dari die head dengan cepat. Teknik ini sangat menguntungkan untuk botol besar karena dapat mengurangi waktu mulur akibat gravitasi serta beban parison yang berat. Teknik Lapisan Material Ektrusi Cetak Tiup Sedangkan berdasarkan banyaknya jenis material yang diekstrusikan ke extruder dalam satu proses akan menghasilkan beberapa lapisan material pada botol plastik, ada dua teknik material ektrusi cetak tiup yaitu : a. Satu Lapisan Material (Mono Extrusion) Juga dikenal dengan satu lapisan ektrusi dimana hanya satu jenis material yang diektrusikan. Jenis mesin ini dapat dilihat dengan jumlah tampungan material (hopper) yang hanya satu dan posisi ekstruder yang mendatar. Mesin jenis ini yang paling banyak digunakan untuk pembuatan botol plastik. b. Dua Lapisan Material (Co extrusion) Proses dimana dua material plastik yang berbeda jenis atau lebih diektrusikan bersamaan untuk membuat botol plastik. Dengan ditambahkannya satu lagi tempat material di bagian ekstruder maka botol plastik akan memiliki dua lapisan material. Fungsi utama dari teknik ini adalah mengurangi biaya produksi terutama material. Beberapa jenis material plastik yang mempunyai kemampuan cetak yang baik dan sering dipakai pada co extrusion misalnya EVOH (Etylene Vinyl Alcohol), Poly Amide (NYLON), PVDC (Poly Vinylidene Chloride Copolymer). Biasanya lapisan yang terdiri dari 2 jenis plastik tidak 14

30 sejenis yang tidak mempunyai daya rekat alami satu sama lainnya, maka biasanya diantara dua lapisan tersebut diberi lapisan perekat (TIE LAYER). Hopper 1 ( Tempat Material Plastik) Ekstruder Gambar 2.12 Posisi ekstruder pada mesin untuk Teknik Satu Lapisan Material Hopper 1 (Tempat Material Plastik) Ekstruder Hopper 2 (Tempat Material Plastik) Gambar 2.13 Posisi ekstruder pada mesin untuk Teknik Dua Lapisan Material 15

31 2.4.2 Injeksi Cetak Tiup (Injection Blow Molding) Pada proses ini merupakan gabungan antara injeksi dengan cetak tiup. Pada Proses ini injeksi cetak tiup dilakukan dalam empat tahap antara lain: 1. Pembentukan parison 8 2. Menginjeksikan parison 3. Pembentukan produk 9 4. Pengeluaran produk 8. Dynaplast, PT., Manual Book Process Injection Blow, (Tangerang, 2001), hal: Dynaplast, PT., Manual Book Process Injection Blow, (Tangerang, 2001), hal: 12 16

32 2.5 MESIN EKTRUSI CETAK TIUP SMC 2000 DST Mesin ektrusi cetak tiup SMC 2000 DST merupakan mesin yang dapat dipasangkan dua cetakan dalam satu mesin, sehingga produk botol plastik yang dihasilkan akan lebih banyak dan jenis cetakan yang dipergunakan adalah cetakan satu botol. Mesin SMC 2000 DST merupakan mesin yang diproduksi oleh Thailand, dan dibeli pada tahun 02 Oktober Gambar 2.14 Mesin SMC 2000 DST Gambar 2.15 Skema Mesin SMC 2000 DST Dynaplast, PT., Manual Book Process Blow Molding, (Tangerang, 2000) hal: 9 17

33 Data Mesin SMC 2000 DST a. Barrel Heater 110 x 140 mm, 1400W 220V b. Barrel Heater 110 x 125 mm, 1300W 220V c. P.E Single Heater 136 x 140 mm, 1300W 220V d. P.E Single Heater 136 x 150 mm, 1500W 220V e. Heater Band 65 x 135 x 65 mm f. Heater Band 65 x 145 x 65 mm g. Aluminium Ejector Plate 2000 DST h. Screw Adjusment i. Supporting Plate j. Cold Cutting Blade 2000 DST k. Hot Cutting Blade 2000 DST l. Plug For Heater m. Solid State Relay Omron 220V n. Relay Omron 24V o. Tool Box, berisi : p. Allen Key mm q. Allen Key 14 mm r. Wrench No s. Spanner 12 Secara umum bagian-bagian mesin pencetak botol plastik adalah sebagai berikut : Unit Pengontrol (Driving Unit) Untuk unit pengontrol berfungsi untuk memutar screw. Mesin mesin dengan kapasitas besar untuk memutar screw biasanya mengunakan DC motor atau AC motor. Kecepatan putaran screw diatur secara elektronik. Sedangkan unt uk mengatur motor mesin mesin ekstruder yang kecil / sedang biasanya menggunakan motor hidrolik, dimana pengaturan kecepatan putarannya dengan penggunaan kecepatan kontrol katup. 18

34 2.5.2 Pemutar Ulir (Gear Box) Pemutar ulir berfungsi untuk meneruskan dan merubah jumlah putaran motor ke ekstruder. Karena putaran ekstruder harus disesuaikan dengan ukuran screw dan kapasitas dari mesin. Untuk pemutar ulir ini harus diperhatikan pelumasannya karena kerja dari gear box ini cukup berat. Untuk mesin besar biasany a fungsi gear box ini digantikan dengan pully dan V belt Pemanas Material (Barrel) Barrel berbentuk seperti pipa baja yang berfungsi bersama-sama dengan screw akan m elelehkan, mengalirkan, dan menimbulkan tekanan pada material plastik. Di dalam barrel sangatlah penting untuk didapatkan pencampuran material ya ng seragam, campuran yang konstan serta dapat dikontrol dengan baik dan stabil. Untuk itu barel harus dibuat secara teliti, kuat, dan halus serta tahan karat Ulir (Screw) Karena kerja screw sangat berat maka harus dibuat dari baja yang kuat dan dikeraskan, digerinda, dipoles halus serta diberi lapisan hard chrome untuk mencegah karat dan menempelnya material pada screw. Kapasitas dan kemampuan screw ditentukan oleh : a. ø Screw = Diukur pada diameter luar uliran, makin besar diameter maka makin besar material keluar. b. L (Panjang Screw) = Makin panjang berarti percampuran material lebih baik dan kestabilan temperatur lebih baik. Fungsi dari screw pada mesin injeksi plastik adalah faktor penting, di antaranya : 1. Melakukan percampuran pada material plastik agar menjadi liat/menyatu. 2. Material plastik yang sudah di campur di injeksikan ke dalam cetakan. 3. Mengirimkan tekanan injeksi ke dalam cetakan. 19

35 2.5.5 Tempat Material (Hopper) Yang dimaksud hopper adalah tempat penampungan material sebelum masuk ke dalam barel. Ukuran hopper ini disesuaikan dengan besarnya mesin Penyaring Material (Screen Filter) Screen filter terbuat dari baja tahan karat dan biasanya mempunyai lubang dari lubang / inch. Fungsi dari screen filter yaitu : Untuk membantu keseragaman aliran. Untuk mencegah material yang tidak meleleh atau kotoran lain masuk ke dalam die head. Untuk membuat campuran yang lebih menyatu antara material dan pewarna Pencetak Parison (Die Head) Die head berfungsi untuk membentuk selang plastik dari cairan cairan plastik yang telah dilelehkan oleh ekstruder. Cairan plastik saat melewati torpedo akan mengalir melalui spider legs dan kemudian bertemu dan menyatu kembali melingkari torpedo untuk membentuk selang plastik. Setelah melalui torpedo / mandrel / pinola cairan plastik akan menuju die pin untuk ditentukan bentuk serta ukuran parison yang diinginkan.untuk menghilangkan weld line / garis pertemuan material dibuat beberapa lubang spinder leg yang saling menutup. Die head berada diposisi luar sedangkan die pin berada diposisi dalam die head, yang dapat bergerak naik turun searah horizontal adalah die pin bertujuan untuk mengatur tebal-tipis dari selang plastik. Secara umum bagian bagian dari die head adalah sebagai berikut : 20

36 Gambar 2.16 Pencetak Parison 11 Bentuk die pin Bentuk dari die pin ada dua jenis. Yang membedakan dari kedua jenis ini hanya pada posisi letak die pin, bentuk die pin, dan cara kerja die pin tersebut. a. Jenis Lancip (Divergent Type) Untuk membuat tipis dari ukuran selang plastik die pin bergerak keposisi arah bawah, sedangkan untuk membuat selang plastik berukuran tebal die pin bergerak keposisi arah atas. Gambar 2.17 Die-Pin Jenis Lancip Dynaplast, PT., Manual Book Process Blow Molding, (Tangerang, 2000), hal: Dynaplast, PT., Manual Book Process Blow Molding, (Tangerang, 2000), hal: 12 21

37 b. Jenis Kerucut (Convergent Type) Gambar 2.18 Die-Pin Jenis Kerucut Setelah cairan plastik keluar dari die head akan menjadi selang plastik, untuk mengatur posisi tebal tipis botol platik dapat diatur di bagian die head adjusment screw Gambar 2.19 Proses Pembentukan Pipa Plastik PT., Manual Book Process Blow Molding, (Tangerang, 2000), hal: Dynaplast, 14. Dynaplast, PT., Manual Book Process Blow Molding, (Tangerang, 2000), hal: 13 22

38 2.5.8 Peniup Selang Plastik (Blowing Unit) Blowing unit merupakan unit kerja yang berfungsi untuk membuka parison yang telah ditangkap oleh cetakan dan dipotong dengan cutting unit dan meniupkan udara bertekanan 8 bar kedalam parison sehingga berbentuk botol plastik yang akan sesuai dengan bentuk cetakan. Untuk mengatur tinggi dari leher botol dapat diatur pada stroke adjusting nut, karena stroke adjusting nut akan mengatur tinggi dari posisi batang peniup selang plastik (blopin). Gambar 2.20 Peniup Selang Plastik Pemotong Selang Plastik (Cutting Unit) Pada bagian pemotong selang plastik berfungsi untuk memotong bagian selang plastik (parison) yang telah ditangkap oleh cetakan. pemotong selang plastik dapat menggunakan pisau cutter dan dapat mempergunakan pemotong elektrik. pemotong selang plastik dapat diatur pergerakannya seperti pemotongan satu kali (single cutting) dan pemotongan dua kali (double cutting) Cetakan Botol Plastik (Mold Unit) Pada ektrusi cetak tiup biasanya dipasang pada platen / wagon yang terikat pada carriage yang terletak di bawah die head. Ada berbagai macam material yang biasa dipakai untuk membuat cetakan, dan cetakan biasanya dibuat dengan memakai lebih dari satu material. Ada beberapa bagian pada cetakan yaitu : 15. Dynaplast, PT., Manual Book Process Blow Molding, (Tangerang, 2000), hal: 14 23

39 1. Leher Botol Plastik (Neck Part) Pada umumnya dinding produk yang dibentuk pada bagian leher botol plastik ini paling tebal, oleh karenanya akan mempunyai temperatur yang lebih tinggi dari bagian yang lain. Untuk mendapatkan pendinginan yang maksimal, maka bagian ini harus di rancang mempunyai sistem pendingin yang baik dan bila perlu memakai material yang mempunyai daya hantar panas yang baik. 2. Badan Botol Plastik (Body Part) Badan botol plastik adalah bagian dari cetakan antara leher botol dan dudukan botol plastik. Biasanya merupakan bagian yang paling besar, karena itu pada bagian ini pendinginannya harus merata dan cukup. Gambar 2.21 Cetakan Botol Plastik Dudukan Botol Plastik (Bottom Part) Dudukan botol plastik dari cetakan akan membentuk produk untuk bagian bawah botol. Karena bottom part ini akan menerima beban benturan dan menjepit parison yang tebal dan panas, maka harus didesign untuk mempunyai sistem pendingin yang menyalurkan panas dengan baik. Beberapa jenis material yang biasa dipakai untuk membuat cetakan: 16. Dynaplast, PT., Manual Book Process Blow Molding, (Tangerang, 2000), hal: 17 24

40 1. Baja Paduan 2. Berrylium Copper (BeCu) 3. Alluminium Alloy 2.6 MESIN PENDUKUNG PROSES EKTRUSI CETAK TIUP Mesin pendukung berfungsi untuk pendingin dan menghasilkan udara bertekanan bagi mesin dan cetakan ekstrusi cetak tiup Mesin Pendingin (Cooling Water) Mesin pendingin dipergunakan untuk mendinginkan mesin dan mendinginkan cetakan. Pendingin cetakan mempergunakan mesin chiller yang bertugas mengalirkan air bertekanan 5 6 bar dan temperatur 15 0 C. Pendingin mesin mempergunakan cooling tower yang akan mengalirkan air bertekanan 3 4 bar dan temperatur air 15 0 C. Air dari pendingin mesin (cooling tower) akan mendinginkan oli pada mesin dengan mempergunakan head exchanger. Tabel 2.1 Temperatur Pendingin Dynaplast, PT., Manual Book Process Blow Molding, (Tangerang, 2000), hal: 22 25

41 Gambar 2.22 Mesin Pendingin Cetakan metode chiller Gambar 2.23 Pendingin Mesin metode Cooling tower (menara pendingin) Kompresor Kom presor merupakan mesin yang berguna untuk menghasilkan udara bertekanan tetapi tidak mengandung uap air sehingga tidak akan merusak komponen yang akan dilalui oleh udara bertekanan tersebut. Kompresor pada proses ektrusi cetak tiup dipergunakan untuk menghisap material masuk kedalam tempat material, menjalankan pemotong, menjalankan peniup selang plastik, mendinginkan produk, menjalankan sistem pneumatik. Pada gambar 2.22 merupakan kompresor model 30GT dengan volts AC 400, PH 3, tekan 26

42 oli 5 bar / 74 psi, 1 st stage 4 bar / 60 psi, 2 nd stage 14 bar / 200 psi, final air 27 bar / 400 psi. Gambar 2.24 Unit suplai udara, terdiri dari ; kompresor, pengering udara, filter udara, lubrikator, akumulator, pengatur tekanan. 2.7 PROSES STANDARISASI MESIN Proses standarisasi mesin merupakan perhitungan yang berguna untuk persiapan sebelum proses setting produksi dan sesudahnya agar produk yang dihasilkan dapat berjalan dengan baik dan sesuai standarisasi. Hasil perhitungan ini dapat dipergunakan untuk menjadi salah satu jawaban penyebab gagalnya proses cetak botol plastik. Rumus rumus yang digunakan dalam perhitungan proses cetak tiup adalah sebagai berikut : 27

43 1. Data-Data Variabel Data variabel merupakan data yang didapat dari spesifikasi botol plastik, dan data ini dapat diubah sesuai dengan jenis botol. G = berat produk = 15 gr Gr = berat sisa material (runner) = 5 gr d 1 = diameter cetakan = 57,6 mm h = tinggi produk = 117 mm Kv = jumlah produk dalam cetakan = 2 pcs D 0 = diameter mulut cetakan (neck part) = 20 mm L = volume udara tiup (Blow) = 92 L 2. Data-Data Non-Variabel Data non-variabel merupakan data yang telah ditentukan dari spesifikasi mesin dan material dan data tersebut tidak dapat diubah. Temperatur Material Plastik PP 1. Temperatur lebur material PP : C 2. Temperatur Die Head : C Temperatur cetakan : C 4. Tekanan tiup : bar Tabel 2.2 Screw Diameter 18 (fixed value) Tipe Unit Injeksi Diameter Ulir C (mm) Diameter Ulir C L/D (mm) 18 : 1 18 : 1 18 : 1 Panjang Injeksi (mm) Diameter Injkesi (mm) 4,19 4,17 4, Dynaplast, PT., Manual Book Process Plastic Blow Molding, (Tangerang, 2000), hal: 26 28

44 Tabel 2.3 Klasifikasi Material 19 Berat jenis Kecepatan Putar Screw (rpm) Material Faktor Perekat (S.G) Putaran Min (mm/s) Putaran Max (mm/s) GPPS HIPS ABS AS LDPE HDP E PP PVC PET PPS Tabel 2.4 Batas Kecepatan Material Plastik 20 NO. Material Plastik Minimal Kecepatan Maksimal Kecepatan Sp (mm/s) Sp (mm/s) 1 GPPS (PS) HIPS ABS AS (SAN) LDPE HDPE PP PPVC UPVC PA PA PMMA Dynaplast, PT., Manual Book Process Plastic Blow Molding, (Tangerang, 2000), hal: Dynaplast, PT., Manual Book Process Plastic Blow Molding, (Tangerang, 2000), hal: 8 29

45 NO. Material Plastik Minimal Kecepatan Sp (mm/s) Maksimal Kecepatan Sp (mm/s) 13 PC POM (Copolymer) POM (Homopolymer) PET PBT CA PPO - M PPS Beban Material Plastik 21 G. (S.G) Sw =... (2.1) 1,05 Dimana : Sw = Beban material plastik = gr G = Berat Botol Plastik = oz S.G = Berat jenis material (Specific Gravity) 4. Kecepatan Putaran Ulir (Screw) 60.Sp Sspee d =... (2.2). D s 21. Dynaplast, PT., Manual Book Process Plastic Blow Molding, (Tangerang, 2000), hal: 9 30

46 Dimana : Sspeed = Kecepatan Putaran Ulir = rpm Sp = maksimal kecepatan material PP = 850 mm/s Ds = Diameter ulir = 60 mm 5. Volume Injeksi Material D Ij = 4 2 s. I s... (2.3) D imana : Π = Ij = Volume Injeksi Material = cm 3 Ds = Diameter ulir (screw) = 60 mm = 6 cm Is = Panjang injeksi material = 250 mm = 25 cm 6. Beban Maksimum Motor Barrel 23 im = P m N p. V p. E ff. FP... (2.4) Dimana: im = Beban maksimum motor = Ampere (A) P m = Power motor = 30 kw N p = Jumlah phase power tegangan = 3 phase V p = Tegangan listrik = 220 V E ff = effisiensi = 0,88 0,91 Faktor power = 0,84 0, Dynaplast, PT., Manual Book Process Plastic Blow Molding, (Tangerang, 2000), hal: Dynaplast, PT., Manual Book Process Plastic Blow Molding, (Tangerang, 2000), hal: 24 31

47 7. Beban Listrik Pemanas Barrel N h. P h.1000 ih =... (2.5) V. N p p Dimana : i h = Beban Listrik Alat Pemanas Material = Ampere (A) N h = Jumlah alat pemanas = 6 pcs Ph = Power alat pemanas = 1,2 kw N p = Jumlah phase power tegangan = 3 phase V p = Tegangan listrik = 220 V 8. Total Power Barrel 24 it = i m + i h... (2.6) Dimana : i t = Total Power = Ampere (A) i m = Beban maksimum motor = Ampere (A) i h = Beban Listrik Alat Pemanas Material = Ampere (A) 9. Waktu Siklus Produk (Cycle Time) 25 CT = K v. Vb. Tt.60. Acr + K (2.7) Dimana : CT = Waktu siklus = detik Kv = Jumlah produk dalam cetakan = 2 pcs 24. Dynaplast, PT., Manual Book Process Plastic Blow Molding, (Tangerang, 2000), hal: Dynaplast, PT., Manual Book Process Plastic Blow Molding, (Tangerang, 2000), hal: 15 32

48 BB Tugas Akhir Vb = Volume botol = ml = L Tt = Tekanan tiup (Blowing) = 10 bar Acr = Tingkat udara dari kompresor = 1,5-2 K = Faktor koreksi = 20 % Air reg SMC 2000 DST = 500 L L = Volume udara tiup (Blow) = L 10. Waktu Barrel Mengolah Material 26 B T = I.( S.G).CT j M s... (2.8) Dimana : T = Waktu barrel = detik 3 Ij = Volume barrel = cm S.G = Berat jenis material CT = waktu satu siklus (cycle time) = detik Ms = Daya tampung cetakan = 260 gr 11. Jumlah Material Dalam Hopper 27 K v.( S. G). Gr.3600 W h=... (2.9) CT.1000 Dimana : Wh = Jumlah Material yang dipergunakan = kg Kv = Jumlah produk = 2 pcs G = Berat produk = gr 26. Dynaplast, PT., Manual Book Process Plastic Blow Molding, (Tangerang, 2000), hal: Dynaplast, PT., Manual Book Process Plastic Blow Molding, (Tangerang, 2000), hal: 36 33

49 Gr = Berat runner = gr CT = waktu satu siklus = detik 12. Kalkulasi Kecepatan Motor Hopper W calib Wh tcal. S p =... (2.10) 60. M aktual Dimana : Wcalib = Kecepatan motor = rpm Wh = Jumlah material dalam hopper = kg/h tcal = Waktu kalibrasi = 5 menit Sp = Kecepatan m otor = 600 rpm M aktual = Kualitas kalibrasi material = 350 gr 13. Luas Area Cetakan D A c = 1... (2.11) 4 Dimana : Ac = Luas area cetakan = cm 2 Π = D 1 = Diameter cetakan = mm 14. K ekuatan Klamping Cetakan 29 Rumus Kekuatan Klamping : CF = V. P. A... (2.12) F c c 28. Dynaplast, PT., Manual Book Process Plastic Blow Molding, (Tangerang, 2000), hal: Dynaplast, PT., Manual Book Process Plastic Blow Molding, (Tangerang, 2000), hal: 20 34

50 Dimana : CF = Kekuatan klamping = Ton V F = Faktor perekat Pc = Tekanan cetakan = 561 kg/cm Ac = Luas area cetakan = cm Tegangan Tarik Tie Bar 30 CF.1000 S Tie=... (2.13) D 2. Tie Dimana : S = kg/mm 2 Tie = Tekanan Tie Bar CF = Kekuatan klamping cetakan = kg D tie = Diameter Tie Bar = 75 mm N tie = Jumlah Tie Bar = 4 pcs 16. Faktor Keamanan Tie Bar (Safety Faktor) S TensileSteel S Tie SF =... (2.14) Dimana : SF = Faktor keamanan Tie Bar S tensilesteel = 90 kg/mm 2 S tie = Tegangan tarik Tie Bar = kg/mm Perhitungan Diameter Die Pin Pehitungan Die Pin ditentukan dahulu agar parison tidak terlalu kecil dan tidak terlalu besar melebihi diameter dalam ulir leher botol (thread neck). Pembuatan die pin jika berat produk sudah ditentukan, demikian juga jenis 30. Dynaplast, PT., Manual Book Process Plastic Blow Molding, (Tangerang, 2000), hal: 35 35

51 materialnya. Jika bagian badan botol lebih atau sama dengan tiga kali diameter pada leher botol, maka inside parison tidak bisa dipakai karena dinding botol pada titik terjauh dari centre botol akan tipis. Maka parison dibuat lebih besar dari pada Do, sehingga pada saat cetakan menangkap parison akan ada parison yang terjepit diantara leher botol dan dudukan botol. Sistem seperti ini disebut outside parison. - Rumus Diameter Die : 31 D d = 0,71.D o... (2.15) Dimana : Dd = Diameter die = mm Do = Diameter luar mulut botol = mm - Rumus Diameter Pin D k 2 G = Dd... (2.16) 2 0, 785. h.( S. G). s Dimana : h = Tinggi produk = mm S.G = berat jenis material G Standar = berat produk = gr s = Faktor Penyusutan = % Dk = diameter pin = mm Dd = diameter die = mm 18. Penyusutan Cetakan (Mold Shrinkage) Penyusutan adalah penyusutan dimensi dari suatu produk setelah proses produksi. Penyusutan untuk tiap-tiap jenis material sangat berbeda serta 31. Dynaplast, PT., Manual Book Process Plastic Blow Molding, (Tangerang, 2000), hal: 31 36

52 dipengaruhi pula oleh kondisi proses penyusutan untuk material dan proses yang sama juga berbeda jika dilihat atau diukur dari arah yang berbeda. Misalnya melintang dan memanjang terhadap arah aliran. Penyusutan cetakan didefinisikan sebagai perubahan dimensi antara ukuran produk pada cetakan dan hasil cetakan sampai 24 jam setelah dikeluarkan dari cetakan. Pada penyusutan cetakan terjadi setelah proses cetak selesai cukup lama (+24 jam). Biasanya penyusutan cetakan ketika temperatur cetakan naik pengukuran produk biasanya dilakukan +2 jam seteh cetakan pada temperatur ruangan. Besarnya penyusutan tergantung dari : Material Tebal dinding produk Kondisi pendinginan dan kondisi proses cetakan Kriteria suatu produk cacat atau tidak tergantung dari toleransi penyusutan minimal (Tdmax) dan toleransi penyusutan maksimal (Tdmin). Jika produk melewati batas Tdmax dan Tdmin dianggap produk tersebut cacat. Rumus Perhitungan Penyusutan 32 - Toleransi Deviasi T D = 0,25. Tp.2 - Fakto r Penyusutan F p = T T... (2.17) d max d min F p = ( Tp max TD ) ( Tp min T D ) Dimana : P = Penyusutan cetakan h = Tinggi produk = mm s = Faktor penyusutan = % 32. Dynaplast, PT., Manual Book Process Plastic Blow Molding, (Tangerang, 2000), hal: 32 37

53 2.8 JENIS JENIS CACAT BOTOL PLASTIK Produk yang dihasilkan melalui sistem cetak tiup (blow molding) adalah produk yang mempunyai bagian leher, badan, dudukan. Produk botol plastik dikatakan cacat bila proses pengeluaran produk dari dalam cetakan yang tidak sesuai dengan ketentuan dan keharusan. Bila suatu produk sudah cacat, maka produk tersebut akan digiling dan dipanaskan untuk dicetak kembali. 1. Garis Perak / Silver Produk plastik dikatakan silver apabila pada permukaan produk/part terdapat semacam aliran/garis berwarna perak sebagai akibat dari udara yang terperangkap. Aliran material yang masuk ke dalam cetakan/molding akan bertemu pada suatu posisi dan pada posisi itu terkadang ada udara yang terperangkap sehingga pada permukaan part terlihat garis berwarna perak. Bila posisi garis perak berada ditengah, botol plastik ini dapat tetap di prinding dengan jenis printing label. 2. Gelembung udara Pada permukaan part terdapat gelembung udara yang disebabkan karena ada udara yang terjebak ketika proses pencetakan dan injeksi material berlangsung udara dari luar ikut masuk dan terperangkap saat proses pencetakan. Botol plastik ini harus digiling kembali. 38

54 3. Cekung Bentuk dari part yang dihasilkan tidak sempurna. Hal ini disebabkan karena pada saat screw mesin menembak material ke dalam cetakan, hasilnya tidak sempurna. Part yang dihasilkan tidak 100% terbentuk karena tidak semua material masuk ke dalam cetakan / molding (volume kurang). Kondisi dimana pada part terdapat dekok/kempot pada permukaan yang disebabkan karena volume material yang masuk kurang penuh. Botol plastik ini harus di giling kembali. 4. Sisa material Ada kelebihan material di pinggir bibir botol. Proses pemotongan part dari sisa material (runner) yang tidak sempurna. Pada cetakan dengan mengunakan metode pisau cater/ hot cutting biasanya runner sudah terlepas dari partnya setelah proses tiup. Material yang keluar dapat dipotong dengan menggunakan pisau cutter. 5. Parting line kasar Material yang keluar dari parting line (garis pertemuan antara cavity dan core). Biasanya disebabkan karena garis pertemuan parting line cetakan yang tidak sempurna. Adanya cacat pada parting line cetakan membuat material keluar pada titik cacat tersebut. Material yang keluar dapat dipotong dengan menggunakan pisau cutter. 39

55 6. Kasar Permukaan botol plastik kasar dan tidak halus seperti kulit jeruk. Botol plastik ini harus digiling kembali, karena tidak dapat di printing. 7. Penyok Terdapat kempot / penyok pada salah satu permukaan botol plastik dan kebanyakan saat produk di tiup, produk tidak akan terbentuk secara sempurna dengan bentuk cetakan botolnya. 40

56 BAB III TEORI RCA DAN HIPOTESA PENELITIAN 3.1 TEORI ANALISA SEBAB UTAMA (ROOT CAUSE ANALYSIS) Analisa Sebab Utama adalah sebuah metode yang digunakan untuk mengklarifikasi dengan jelas akar penyebab dari sebuah permasalahan. Akar penyebab permasalahan ini dapat teridentifikasi dengan cara bertanya mengapa hingga tidak ada lagi jawaban yang bias dan perlu diberikan pada pertanyaan tersebut. Metode ini akan membantu untuk mendefinisikan permasalahan pada proses yang diteliti dengan jelas. Dengan menemukan akar permasalahan, pada akhirnya tindakan yang diambil akan tepat sasaran dengan mengeliminasi setiap akar penyebab terjadinya permasalahan. Analisa Kegagalan dianggap sebagai pengujian karakteristik dan penyebab peralatan atau kegagalan komponen. Dalam banyak kasus ini melibatkan pertimbangan bukti fisik dan penggunaan rancang-bangun dan prinsip ilmiah dan perkakas analisis. Sering kali, mengapa alasan seseorang melaksanakan suatu analisa kegagalan adalah untuk menandai penyebab kegagalan dengan keseluruhan sasaran untuk menghindari pengulangan dari kegagalan serupa. Bagaimanapun, analisa bukti fisik sendiri tidak mungkin cukup untuk menjangkau penyelesaian. Lingkup suatu ruang analisa kegagalan perlu mendorong kearah suatu sebab utama kegagalan untuk bisa mengoreksi permasalahan. Prinsip analisa sebab utama (RCA) adalah diberlakukan untuk memastikan bahwa penyebab utama dipahami dan tindakan korektif sesuai. Konsep RCA tidak berlaku bagi kegagalan sendiri, tetapi diterapkan sebagai jawaban atas suatu kondisi atau peristiwa yang tidak diinginkandan dimaksudkan untuk mengidentifikasi pokok masalah bahwa jika dikoreksi akan mencegah terulang kembali. 41

57 Gambar 3.1 Analisa Sebab Utama (RCA) 33 Ke tiga tingkatan analisa sebab utama adalah fisik akar, akar manusia, dan akar tersembunyi. Fisik akar atau akar permasalahan, adalah di mana kegagalan banyak melibatkan faktor manusia yang menyebabkan kegagalan, seperti kesalahan di dalam pertimbangan manusia. Akar tersembunyi mengantar kita ke penyebab kesalahan manusia. Melakukan suatu analisa sebab utama (RCA) yang efektif memerlukan suatu disiplin dalam rangka memastikan bahwa hasil tersebut benar dan tindakan korektif sesuai. Sesungguhnya, kebanyakan kegagalan melibatkan faktor yang menyebar ke berbagai faktor seperti metalurgi, teknik mesin elektro, ilmu hidrolik, teknik elektrik, pengendalian mutu, operasi, pemeliharaan, faktor manusia. Regu Analisa pada suatu kegagalan kompleks akan idealnya menghadirkan suatu spektrum keahlian untuk memastikan suatu perspektif yang 33. Handbook, ASM, Failure Analysis and Prevention Vol.11, (Amerika, 2002), hal: 21 42

58 sangat lebar. Pemimpin Regu Analisa yang terbaik harus suatu komunikator yang baik, mempunyai suatu latar belakang lebar, bisa mengintegrasikan faktor, dan bisa memilih keahlian yang terbaik untuk proyek tersebut. Lebih sedikit kegagalan kompleks adalah pengaruh baik bagi perorangan dengan suatu latar belakang berbeda mengambil bagian sebagai tambahan terhadap spesialis dan untuk memastikan suatu perspektif lebih luas. Penggunaan suatu diagram tulang ikan untuk pengungkapan pendapat penyebab mungkin membantu untuk memusatkan pada berbagai - berbagai kemungkinan. Beberapa kategori bermanfaat: Gambar 3.2 Diagram Tulang Ikan 34 Diagram tulang ikan juga dikenal sebagai suatu teknik untuk mengidentifikasi dan mengorganisir banyak orang yang menjadi penyebab suatu masalah. Bantuan diagram tulang ikan untuk mengidentifikasi sebab utama yang hampir bisa dipastikan suatu masalah. Mereka dapat juga membantu mengajar suatu regu untuk menjangkau suatu pemahaman umum masalah. Metode ini dapat membantu pemecahan masalah fokus dan mengurangi pengambilan keputusan hubungan. Ketika kebutuhan ada untuk memajang dan menyelidiki banyak orang yang mungkin penyebab suatu kondisi atau masalah spesifik. Diagram ini mengijinkan regu untuk secara sistematis meneliti penyebab& hubungan efek. Karena itu, proses pengidentifikasian akar penyebab permasalahan sangat penting 34. Griswotw, Root Cause Analysis, (Amerika, 2003), hal: 9 43

59 untuk dilakukan. Diagram akar penyebab permasalahan untuk penyebab-penyebab potensial terjadinya cacat botol plastik dapat dilihat pada gambar 2.9, akar penyebab permasalahan adalah kotak-kotak terakhir yang tidak lagi memiliki akar penyebab yang digambarkan oleh tanda panah keluar Faktor Utama Penyebab Permasalahan Cetakan Plastik (Mold Unit) Bagi proses cetak plastik setelah mesin dan material plastik sesuai, faktor selanjutnya yang harus diperhatikan adalah cetakan plastik/mold unit. Dalam bagian cetakan juga terdapat pendingin cetakan yang berisi air, dimana air dialirkan kebagian-bagian cetakan yang berfungsi untuk mempercepat proses pendinginan botol plastik saat proses cetak plastik. Air yang dipergunakan harus bersuhu 20 0 c yang didinginkan dengan mempergunakan mesin cooling tower. Terkadang cetakan akan mengalami proses kerusakan dalam siklus pendinginan, maka yang tadinya perdinginan mempergunakan air dapat diganti dengan mempergunakan udara dari kompresor Mesin Setting mesin mejadi faktor penting untuk produk plastik yang sempurna. Aliran material ke dalam cetakan (mold) dipengaruhi oleh berbagai faktor, antara lain : jenis material, suhu mesin, tekanan (pressure) mesin, tekanan cetakan (clamping force), pendinginan dan beberapa faktor lainnya. Apabila terdapat sedikit perubahan saja, akan sangat mempengaruhi aliran material ke dalam cetakan. Keahlian operator dalam setting mesin mutlak diperlukan untuk menjamin produk tidak cacat. Pengalaman disini sangat memegang peranan penting, karena cetakan / moldnya sangat bervariasi. Banyaknya variasi mesin juga membuat proses setting mesin menjadi lebih sulit. Pendinginan dan suhu material maupun suhu cetakan adalah faktor penting yang harus diperhatikan. Apabila lubang air pada cetakan (mold) kotor akan 44