BAB III PENGUMPULAN DATA

Transkripsi

1 BAB III PENGUMPULAN DATA 3.1 DATA KOMPOSISI DAN SPESIFIKASI MESIN Spesifikasi Mesin Secara Umum Dalam melakukan pengumpulan data Industri yang di jadikan tempat riset ini memiliki 15 buah mesin injeksi plastik dan beberapa mesin penunjang yaitu Cooling tower, Chiller, Mold Tempering Contol, Mixer, Crushing. Mesin tersebut berasal dari Jepang, Jerman, dan Taiwan. Spesifikasi dari tiap mesin dapat dilihat pada tabel di bawah. Tabel 3.1 Daftar Mesin Penunjang pada Industri Plastik Injection No. Nama Mesin Jumlah Unit 1 Cooling Tower 1 2 Chiller 1 3 Moulding Tempering Control 2 4 Mixer 2 5 Crushing 3 24

2 Gambar 3.1 Area Proses Produksi Plastik Injection Plan 1 Sumber : Data Pribadi START Pengumpulan Data Mesin Injection Molding Proses perhitung konsumsi energi pada tiap proses mesin Injection molding Analisa hasil perhitungan Perhitungan dan perbandingan Kesimpulan Gambar 3.2 Flow Chart Efisiensi Konsumsi energi 25

3 Tabel 3.2 Spesifikasi Mesin Injeksi Plastik di Industri Plastik Injection Moulding No. Clamp ing force (ton) Brand Type Total weight/ shot (gram) Tie-Bar H x V (mm) Toshiba IS 515CNII X FU CHIN FS 80A X SIN Toshiba IS 125CNII X Toshiba IS 130EC X Boy 150 T X FU CHIN FS 160EC X SIN Toshiba IS 170EC X Nissei IS 315EC X Toshiba IS 350GC X Toshiba IS 450GSW X Toshiba IS 550GSW X Toshiba IS 650GSW X Toshiba IS 800GTW X Toshiba IS 850GTW X Haitian HT X 1060 Mould Thickness Locating Ring size Min mm Max mm (mm)

4 3.1.2 Spesifikasi Mesin Toshiba IS 850GT Tabel 3.3 Spesifikasi Mesin Toshiba IS 850GT CLAMPING UNIT kn 8380 Clamping Force US Tons 850 Mold Opening Force kn 634 Distance Between Tie Rods mm 1060x1060 Clamp Stroke mm 1750 Open Daylight (Max.) mm 2250 Closed Daylight (Min. Mold) mm 500~1100 Ejection Force (Hydraulic) kn 242 Ejector Stroke mm 200 INJECTION Injection Unit Code i81 i110 Barrel Code AT B AT B Screw Diameter mm Injection Volume- Calculated cm Injection Capacity PS g Injection 1 MPa Pressure 2 MPa <136> - <118> - Injection Rate (Max.) 1 cm 3 /s 1010(840) 1320(1100) 1070(890) 1260(1050) 2 cm 3 /s <1355(1130)> - <1560(1300)> - Plasticzing PP kg/h Capacity PS Nozzle Pressing Force kn 90 GENERAL Utilized Oil Quantity Q Motor for Pump kw Heater Capacity kw 57.2(47.6) 57.2(47.6) 59.8(49.2) 59.8(49.2) Machine Dimensions L m WxH m 2.8x2.3 27

5 3.1.3 Spesifikasi Mesin Toshiba IS 650GT-V21 Tabel 3.4 Spesifikasi Mesin Toshiba IS 650GT-V21 CLAMPING UNIT kn 6370 Clamping Force US Tons 650 Mold Opening Force kn 388 Distance Between Tie Rods mm 960x960 Clamp Stroke mm 1350 Open Daylight (Max.) mm 1800 Closed Daylight (Min. Mold) mm 450~950 Ejection Force (Hydraulic) kn 208 Ejector Stroke mm 200 INJECTION Injection Unit Code i59 i81 Barrel Code AT B AT B Screw Diameter mm Injection Volume- Calculated cm Injection Capacit PS g Injection 1 MPa Pressure 2 MPa <132> - <136> - Injection Rate (Max.) Plasticzing Capacity Nozzle Pressing Force 1 cm 3 /s 784(653) 955(795) 790(660) 1035(860) 2 cm 3 /s <1090(910)> - <1060(880)> - PP kg/h PS kn GENERAL Utilized Oil Quantity Q Motor for Pump kw Heater Capacity kw 44.(36.8) 44.0(36.8) 57.2(47.6) 57.2(47.6) Machine Dimensions L m WxH m 2.5x2.2 28

6 3.1.4 Spesifikasi Mesin Toshiba IS 350GS Tabel 3.5 Spesifikasi Mesin Toshiba IS 350GS CLAMPING UNIT kn 3430 Clamping Force US Tons 350 Mold Opening Force kn 195 Distance Between Tie Rods mm 730x730 Clamp Stroke mm 950 Open Daylight (Max.) mm 1250 Closed Daylight (Min. Mold) mm 300 Ejection Force (Hydraulic) kn 100 Ejector Stroke mm 125 INJECTION Injection Unit Code i19 i27 Barrel Code AT B AT B Screw Diameter mm Injection Volume- Calculated cm Injection Capacity PS g Injection 1 MPa Pressure 2 MPa <136> - <121> - Injection Rate (Max.) Plasticzing Capacity Nozzle Pressing Force 1 cm 3 /s 377(313) 510(425) 405(340) 530(445) 2 cm 3 /s <530(440)> - <600(500)> - PP kg/h PS (305) kn 57 GENERAL Utilized Oil Quantity Q Motor for Pump kw Heater Capacity kw 21.6(18.0) 21.6(18.0) 22.3(18.5) 22.3(18.5) Machine Dimensions L m WxH m 2.0x2.0 29

7 3.2 Sepsifikasi Material Plastik Gambar 3.3 Material biji Plastik Sumber : Data Pribadi Material produksi merupakan bagian terpenting yang harus di perhatikan pada proses produksi di industri plastic injection moulding. Sebagian besar material polymer dapat diaplikasikan untuk proses ini, termasuk thermoplastik, thermoplastik yang di perkuat serat. thermoset, dan elastomer. Proses ini juga tidak terbatas oleh sifat viskositas, yaitu hampir segala viskositas dapat di proses dengan metode ini. Parameter kualitas material yang perlu diperhatikan pada proses ini antara lain : Melt Flow Rate Temperatur Leleh Heat Deflection Temperature Sifat Mekanis Aplikasidari proses produksi ini sangat beragam mulai dari produk-produk elektronik, otomotif, hingga produk senjata. Industry ini memiliki beberapa grade 30

8 injection yang masing-masing di bedakan berdasarkan jenis serbuk plastic/material dan jenis aditif yang di pergunakan.berikut daftar material dan spesifikasi perlakuan yang di gunakan pada industry plastic injection moulding. Tabel3.6 Daftar Material Industri dari pengamatan keseharian di pabrik Temp Pengeringan (Drying),Hooper Screw speed Screw back press No. Bahan plastik Barel C Temp C jam RPM Kg / 1 AS ( Aacrylonitorile ) 200 ~ ~ 85 2 ~ 4 0 ~ ~ 20 2 ABS (Acrylenitrile 180 ~ ~ ~ 4 0 ~150 5 ~ 20 Butadin Stylene ) 3 PS ( Poly Staylene ) 180 ~ ~ 85 1 ~ 2 0 ~240 5 ~ 20 4 PVC (S) ( Poly Vynil 100 ~ ~110 5 ~ 15 Chloride (Soft) 5 PVC (H) (Poly Vynil 200 ~ ~90 5 ~ 15 Chloride (HARD) 6 PE (LD) Poly Ethylene 160 ~ ~ 80 1 ~ 2 0 ~240 3 ~ 30 (Low Density) 7 PE (HD) High Density 180 ~ ~ 3 ~ PP ( Poly Proplyne ) 180 ~ ~ 80 1 ~ 2 0 ~ ~ 30 9 PA ( 6 ) Poly Amid ~ ~ ~ 0 ~150 3 ~ 15 Nylon PA ( 12 ) Poly Amid 235 ~ ~ ~ 0 ~150 3 ~ Nylon PA ( 66 ) Poly Amid 66 Nylon 250 ~ ~ ~ 10 0 ~150 3 ~ 15 31

9 12 PPO ( Poly Phenylene 200 ~ ~ 85 2 ~ 4 0 ~150 5 ~ 30 Oxide) 13 PPE ( Poly Phenylene 240 ~ ~ ~ 4 Ether ) 14 PBT ( Poly Butylene 230 ~ ~ 3 ~ 5 Telephtalate ) POM ( Poly Oxy Methylene) 175 ~ ~ 90 2 ~ 4 0 ~110 2 ~ PC ( Poly Carbonate ) 250 ~ ~ 4 ~ 0 ~110 5 ~ PSUL ( Poly Sulphine ) 340 ~ ~ 2 ~ PES (Poly Ether 340 ~ ~ 2 ~ 4 Sulphone ) PEI ( Poly Ether Imid ) 340 ~ ~ 2 ~ PAR ( Poly Arylete ) 340 ~ ~ 2 ~ PAI (Poly Amid Imid ) 340 ~ ~ 2 ~ PPS ( Poly Phenylene 340 ~ ~ 2 ~ 4 Sulphide ) PEEK ( Poly Ether 340 ~ ~ 2 ~ 4 Ether Khethone ) LPC ( X ) Liquid 360 ~ ~ 8 ~ Chrystal (Vectra ) LCP ( V ) Liquid 285 ~ ~ 4 ~ Chrystal Polymer ( Ekonel ) LCP ( E ) Liquid Chrystal Polymer ( Xydar ) 370 ~ ~ ~ 32

10 Catatan: - Untuk temperature barel harus di perhatikan benar dan harus sesuai benar dengan bahan dan temperature barel yang di tentukan. - Cara menentukan barel di sesuaikan dengan temperature yang di perbolehkan atau di sesuaikan dengan gambaran dibawah ini sampai dengan menghasilkan produk yang standar. 33

11 Tabel 3.7 Daftar polimer yang biasadigunakan pada injection Moulding Yield Elastic Heat deflection strength Modulus temperature Cost Thermoplastic (MN/m2) (MN/m2) ( C) ($/kg) High-density polyethylene High-impact polystyrene Acrylonitrile butadiene-styrene (ABS) Acetal (homopolymer) Polyamide (6/6 nylon) Polycarbonate Polycarbonate (30% glass) Modified polyphenylene oxide(ppo) Modified PPO (30% glass) Polypropylene (40% talc) Polyester terephtalate (30% glass) 34

12 Tabel 3.8 Data Proses seleksi Polimer Thermal Injection Mold Ejection Injection Specific diffusivity temp. temp. temp. pressure Thermoplastik gravity (mm2/s) (C) (C) (C) (bars) High-density polyethylene High-impact polystyrene Acrylonitrile butadienestyrene (ABS) Acetal (homopolymer) Polyamide (6/6 nylon) Polycarbonate Polycarbonate (30% glass) Modified polyphenylene oxide (PPO) Modified PPO (30% glass) Polypropylene (40% talc) Polyester terephthalate (30% glass) 35

13 3.3 KONSUMSI ENERGI MESIN INJEKSI Distribusi konsumsi energi pada industry plastic injection moulding yang di jadikan pilot project memiliki sebarapa dalam bagian utama. Pemakaian energi tersebut masingmasing tersebar pada unit mesin injeksi, unit mesin penunjang, unit penerangan kantor dan luar pabrik, bagian tooling, dan assembly accu. Unit mesin injeksi merupakan bagian yang mengkonsumsi energy terbesar pada industry tersebut dan di jadikan sebagai objek utama dalam analisa konsumsi energi, lebih jauh lagi terfokus pada mesin injection mouldingnya agar di dapatkan efisiensi yang signifikan.berikut catatan pemakaian listrik industry tersebut. Tabel 3.9 Catatan Kebutuhan dan pemakaian Listrik No Jenis Mesin Clamping Force(Ton) Kebutuhan Listrik (kw) Kebutuhan Mesin Injeksi 1 Toshiba Fhu Chun Shin Toshiba Toshiba Boy FU CHIN SIN Toshiba Nissei Toshiba Toshiba Toshiba Toshiba Toshiba Toshiba

14 15 Haitian Total 406 Kebutuhan Mesin Penunjang 16 Mesin Giling Bahan I Mesin Giling Bahan II Mesin Mixer Compressor Chiller & Pump Chiller Cooling Tower 10 Total Kebutuhan Bagain Tooling 23 Mesin Bubut I Mesin Bubut II Mesin Miling Mesin Gergaji 1.5 Total 5.25 Kebutuahan Ruang Assembly Accu Kecil 27 Penerangan dan Mesin 1 Phase 7 Total 7 Kebutuhan Penerangan Kantor dan Luar Pabrik 28 Penerangan Kantor dan Luar 10 Total Keseluruhan 479,5 Total dalam kva Daya Terpasang PLN(kVA) 415 Konsumsi energi pada injection moulding tersebar pada setiap komponen yang ada pada mesin tersebut. Tingkat konsumsi energy tersebut dapat dibagi kedalam 6 bagian yaitu: 37

15 Tabel 3.10 Konsumsi Energi pada mesin injeksi Peralatan Listrik Utama Presentase dari Konsumsi Daya Motor Listrik untuk Mesin Hidroulik % sistem Pemanas (Barel) 10-15% Pompa Air Pendingin 5-10% Air Compressor 1-5% Auxiliary Light 1-10% Cooling 1-5% Arus listrik di ukur untuk setiap proses yang ada dalam satu siklus untuk menghasilkan satu produk yang meliputi proses diatas ([8] Handoyono,Ekadewi : 2007) Konsumsi energy listrik yang di perlukan mesin injection moulding dapat dihitung dengan ( persamaan 3.1) : W = 3. V. I. PF. t Dimana, V = VoltaseListrik ; 220 Volt I = ArusListrik PF = Power Factor, Power Factor di instlasi ini diketahui sebesar 0,855 t = Waktu (s) 38

16 Tabel 3.11 Data Hasil Pengukuran Arus Listrikdan Waktu Proses Clamping Mold Close Inject No Force (Ton) Brand Type I (Ampere) t (s) I (Ampere) t (s) Toshiba IS 515CNII FU CHIN SIN FS 80A Toshiba IS 125CNII Toshiba IS 130EC Boy 150 T FU CHIN SIN FS 160EC Toshiba IS 170EC Nissei IS 145EC Toshiba IS 350GC Toshiba IS 450GSW Toshiba IS 550GSW Toshiba IS 650GSW Toshiba IS 800GT Toshiba IS 850GTW Haitian HT

17 No Clamping Force (Ton) Hold Cooling Charge Eject t1 I t I t (Ampere) (S) (Ampere) (S) I t I t cycle (Ampere) (S) (Ampere) (S)