Analisa Variasi Tekanan dan Temperatur Untuk Produk Fishing Lure

Ukuran: px

Mulai penontonan dengan halaman:

Download "Analisa Variasi Tekanan dan Temperatur Untuk Produk Fishing Lure"

Benny Darmali
6 tahun lalu
Tontonan:

1 Analisa Variasi Tekanan dan Temperatur Untuk Produk Fishing Lure Mesin Injeksi Molding Sederhana Dengan Menggunakan Metode Simulasi Slamet Arief Hariadi 1. Budi Baharudin 1 S.T Tugas Akhir,Teknik Mesin,Politeknik Negeri Batam 1 hariadi_arief@ymail.com Abstrak Analisa variasi temperatur dan tekanan mesin injeksi molding fishing lure sederhana ini ditujukan untuk mendapatkan efisiensi dalam proses pembuatan dan kualitas produk yang baik. Sehingga mempunyai reliabilitas untuk industri skala UKM atau industri rumah tangga. Simulasi dilakukan dengan menggunakan software solidwork Dari hasil simulasi didapatkan kesimpulan bahwa tekanan dan temperatur berpengaruh pada waktu pengisian dan kualitas produk.cacat yang terjadi adalah weld line dan air trap,namun dengan pengaturan tekanan dan temperatur yang baik luas cacat dapat diminimalisir. Hasil simulasi optimal produk Fishing lure mesin injeksi molding sederhana didapat pada parameter tekanan 0,1 MPA dan temperatur C. Kata Kunci: fishing lure, injection molding,solidwork. 1. PENDAHULUAN Injeksi molding adalah operasi yang paling umum untuk produksi komponen plastik yang bervariasi.hal ini dikarenakan pada proses ini hanya memerlukan operasi minimal dengan sedikit finishing.injeksi molding adalah proses pembentukan plastik ke dalam bentuk yang diinginkan dengan cara menekan plastik yang dipanaskan hingga cair ke dalam cetakan. Penggunaan plastik yang semakin mendominasi berbagai produk,seperti untuk produk fishing lure skala rumah tangga yang menuntut suatu usaha untuk mendapatkan efisiensi waktu,biaya produksi dan hasil yang baik.salah satu caranya yaitu dengan melakukan analisa simulasi. Analisa variasi temperatur dan tekanan mesin injeksi molding fishing lure sederhana ini ditujukan untuk mendapatkan efisiensi dalam proses pembuatan dan kualitas produk yang baik. Sehingga mempunyai reliabilitas untuk industri skala UKM atau industri rumah tangga. Tekanan dan temperatur leleh plastik mempunyai pengaruh penting dalam penentuan kualitas. Untuk lebih lanjut akan dianalisa pengaruh tekanan dan temperatur dalam meminimalkan cacat karena tekanan dan temperatur merupakan paramater penting pada proses injeksi molding. Pengaturan tekanan dan temperatur yang tepat akan meminimalkan berbagai macam cacat antara lain: weld line,air trap,flash, short shot, sink mark, dan voids.pada analisa ini menggunakan material termoplastik PE+PP. Analisa dilakukan dengan melakukan simulasi dengan variasi temperatur dan tekanan berbeda. Temperatur leleh plastik divariasi 5 level yaitu 200,225,250,275,dan 300 derajat celcius.tekanan injeksi juga divariasi 5 level yaitu0,1;0,2;0,3;0,4;dan 0,5MPA.Temperatur merupakan variabel kritis yang dibutuhkan agar plastik meleleh dan dapat mengisi cetakan. Parameter injeksi yang sesuai akan dapat menghasilkan produk yang baik dan tidak cacat.parameter temperatur leleh (melt temperature) adalah batas temperatur dimana bahan plastik mulai meleleh.

2. Tinjauan Pustaka 2.1. Plastik Plastik terdiri dari dua jenis yaitu termoplastik dan termosetting.produk Fishing lure dibuat dengan menggunakan jenis plastik termoplastik PE+PP.

2 2. Tinjauan Pustaka 2.1. Plastik Plastik terdiri dari dua jenis yaitu termoplastik dan termosetting.produk Fishing lure dibuat dengan menggunakan jenis plastik termoplastik PE+PP. Jenis ini dapat melunak kembali jika dipanaskan. Dari berbagai jenis termoplastik,pe+pp memiliki keunggulan sebagai berikut : 1. Ringan 2. Pengolahan mudah 3. Memiliki ketahanan yang baik 4. Sifat kelembaban yang baik 5. Ketangguhan dan flesibilitas 6. Tidak memerlukan pra pengeringan Data Material Berikut adalah data material dari PE+PP (source solidworks ) : 1. Material Name = PE+PP 2. Product Name = RESEARCH Polymers / RPI-299X 3. Mold Temperature = C 4. Ejection Temperature = C 5. Glass Transition Temperature = C 6. Specific Heat = e Thermal Conductivity = e Young Modulus = e e Poisson s Ratio = e e Metodologi Pada analisa ini akan dilakukan simulasi dengan menggunakan software Solidwork 2013.Untuk dapat meminimalkan cacat pada proses injection molding fishing lure. Simulasi dilakukan dengan mengatur tekanan dan temperatur pada berbagai kondisi. Metodologi yang digunakan adalah sebagai berikut: Gambar 1 (fishing lure skala 1:1 satuan mm) a) Menggunakan model fishing lure skala 1:1 volume 3,28 cm 3 dan berat 3 g sebagai model simulasi. b) Memilih bahan plastik yang akan digunakan yaitu PE+PP. c) Menentukan parameter proses yaitu temperatur mold yang konstan, temperatur leleh plastik, dan tekanan injeksi. d.) Melakukan pengambilan data lapangan kapasitas aktual mesin untuk menentukan parameter variasi tekanan dan temperatur. e )Melakukan variasi setting temperatur leleh plastik pada 200 C, 225 C. 250 C, 275 C,dan 300 C dengan tekanan konstan 0,1 MPA. f) Melakukan variasi setting tekanan injeksi pada 0,1 MPa,0,2 Mpa,0,3 MPa, 0,4MPa, dan 0,5MPa dengan temperatur konstan 250 C. g) Menentukan best location gate untuk saluran pengisian. h) Melakukan simulasi untuk melihat waktu pengisian dan kualitas produk. i) Melakukan analisa hasil dan menarik kesimpulan. Cacat Benda Kerja Injection Molding Pada proses injection molding sering ditemukan cacat benda kerja akibat penentuan parameter produksi yang kurang tepat. Cacat injection molding menurut BASF Corp. (2001) antara lain: 1) Weld line Weld line adalah cacat yang ditandai dengan adanya perubahan warna berupa garis pada benda kerja. 2) Air entrapments Air entrapments adalah cacat yang ditandai dengan adanya bentuk seperti gelembung udara atau air pada permukaan benda kerja.

3) Delamination Delamination adalah cacat yang ditandai dengan adanya bagian benda kerja yang mengelupas. 4) Warpage Warpage adalah cacat yang ditandai dengan adanya penyimpangan bentuk dari cetakan.

6) Deformation on demolding Deformation on demolding adalah cacat yang ditandai adanya penyimpangan bentuk benda kerja tidak sesuai cetakan.

3 3) Delamination Delamination adalah cacat yang ditandai dengan adanya bagian benda kerja yang mengelupas. 4) Warpage Warpage adalah cacat yang ditandai dengan adanya penyimpangan bentuk dari cetakan. 5) Sink marks Sink marks adalah cacat yang ditandai dengan adanya cekungan pada permukaan produk. 6) Deformation on demolding Deformation on demolding adalah cacat yang ditandai adanya penyimpangan bentuk benda kerja tidak sesuai cetakan. 7) Voids Voids adalah cacat yang ditandai dengan adanya pengisian tidak sempurna pada produk di daerah cekungan. 8) Streaks Streaks adalah cacat yang ditandai dengan adanya bagian benda kerja tergores. 9) Short shot Short shot adalah cacat yang ditandai dengan adanya rongga benda kerja. Hal ini disebabkan oleh cavity tidak terisi penuh oleh filler. 10) Flash formation Flash formation adalah cacat yang ditandai dengan adanya filler yang ikut tercetak pada benda kerja. Hasil simulasi variasi tekanan dengan temperatur konstan model fishing lure skala 1:1 pada gambar 2 6. Gambar 3 Tmelt : 250 C Tekanan : 0,2 Mpa Fill time : 2,9052 s Gambar 4 Tmelt : 250 C Tekanan : 0,3 Mpa Fill time : 2,9068 s Gambar 5 Gambar 2 Tmelt : 250 C Tekanan : 0,4 Mpa Fill time : 2,9094 s Tmelt : 250 C Fill time : 2,9041 s

4 Gambar 6 Gambar 9 Tmelt : 250 C Tekanan : 0,5 Mpa Fill time : 2,9117 s Tmelt : C Fill time : 2,9076 s Hasil simulasi variasi temperatur dengan tekanan konstan model fishing lure skala 1:1 pada gambar Gambar 10 Tmelt : C Fill time : 2,9054 s Gambar 7 Tmelt : C Fill time : 2,9116 s Gambar 11 Gambar 8 Tmelt : C Fill time : 2,9040 s Tmelt : C Fill time : 2,9112 s

5 Tekanan (MPA) Hasil simulasi ini kemudian dibuat tabel grafik garis seperti terlihat dibawah ini. Pressure (MPA) Temperatur ( 0 C) F.time ( s ) Volume ( % ) 0, , , , , , , , , , Tabel 1.1 ( Variasi Tekanan ) Pressure (MPA) Temperatur ( 0 C) F.time ( s ) Volume ( % ) 0, , , , , , , , , , Tabel 1.2 ( Variasi Temperatur ) F.Time (s) Grafik 1.1 ( Tekanan vs F.Time ) Temperatur konstan C ,040 29,054 29,076 29,112 29,116 Grafik 1.2 (Temperatur vs F.Time ) Tekanan konstan 0,1 MPA 4.Hasil dan Pembahasan Tabel dan grafik memperlihatkan bahwa semakin tinggi tekanan dan temperatur injeksi maka semakin pendek waktu pengisiannya,tetapi tidak terjadi perbedaan waktu yang berarti dikarenakan volume dan diameter gate yang kecil.weld line ditemukan pada simulasi ini yang berupa garis-garis pada bagian tepi dan dalam benda. Weld line terjadi pada semua variasi simulasi.hal tersebut menunjukkan bahwa variasi tekanan dan temperatur tidak dapat menghilangkan weld line.dari keseluruhan simulasi, pengisian mencapai 100 % dan tidak terdapat Shrinkage atau penyusutan.cacat weld line dapat diminimalisir dengan pengaturan parameter tekanan dan temperatur yang tepat. 5. Kesimpulan 1) Semakin tinggi tekanan dan temperatur injeksi maka semakin pendek waktu pengisiannya,tetapi tidak terjadi perbedaan waktu yang berarti dikarenakan volume dan diameter gate benda kerja yang kecil. 2) Cacat Weld line pada produk berkurang ketika melt temperatur dinaikkan. 3) Hasil simulasi optimal produk Fishing lure mesin injeksi molding sederhana didapat pada parameter tekanan 0,1 MPA dan temperatur C.

6 Daftar Pustaka 1)Rusianto Toto,2010, Shrinkage pada Plastik Bushing dengan Variabel Temperatur Injeksi Plastik, Jurusan Teknik Mesin, Institut Sains & Teknologi Akprind,Yogyakarta. 2) Darmawan Setyo Agung,2008, Simulasi Numerik Injection Molding Untuk Pembuatan Spesimen Polypropylene Acetabular Cup Pada Pengujian Sambungan Hip, Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Surakarta. 3) Nugroho Arif Predi, Analisis Produk Spion PS135 Dengan Pengaturan Parameter Mold Temperatur Material Plastik Polipropiline Pada Project Injection Molding (Studi Kasus PT. Sinar Agung Selalu Sukses Karanganyar Jawa Tengah).

dokumen-dokumen yang mirip

BAB II DASAR TEORI 2.1. Tinjau Pustaka

BAB II DASAR TEORI 2.1. Tinjau Pustaka Sugondo (2008) melakukan penelitian tentang pengaruh ketebalan pada kualitas produk plastik dan mampu bentuk dengan menggunakan simulasi pada proses injeksi. Penelitian