BAB III TINJAUAN PUSTAKA

Transkripsi

1 11 BAB III TINJAUAN PUSTAKA 3.1 BAHAN BAKU PROESES Mengenal bahan yang digunakan yaitu: ABS ( Acrylonitrile Butadiene Stryrene) Gambar 3.1 Biji Plastic ABS Belum diolah Acrylonitrile Butadiene Strene termasuk kelompok thermoplstik tiga momomer pembentuk akrilonitri bersifat bahan tahan terhadap bahan kimia dan stabil terhadap panas. Butadiene memberi perbaikan terhadap sifat ketahanan pukul dan sifat liat (toughness) sedangkan stryne menjamain kekakuan (rigiditu) dan mudah diproses.

2 12 Ciri-ciri material: penyerapan udara air tinggi, warna kuning gading, permukaan mengkilap, temperature melt : C PP ( Polypropylene) Gambar 3.2 Biji Polypropylene yang murni PP Polypropylene termasuk kelompok termoplastik yang digunakan pada part yang tidak memerlukan lapisan cat. Ciri-ciri Material: ketahanan pukul rendah,ketahanan terhadap bahan kimia, memiliki sifat ulet yang berpenyerapan kadar air rendah temperatur material: -80/+1000C. Masterbath adalah warna yang dicampurkan pada bijih plastik ABS natural untuk mendapatkan suatu warna pada produk plastik terdapat tiga jenis warna yang dipakai: 1. Black JB 302 S: digunakan unuk material ABS yang dipakai untuk membuat produk yang tidak memerlukan produk pengecatan sehinga perbandingan yang dipakai 5%. 2. Black JB 302 S: digunakan unuk material ABS yang dipakai untuk membuat produk yang tidak memerlukan produk pengecatan sehinga perbandingan yang dipakai 1%.

3 13 3. Grey JB 30 S: digunakanuntuk material ABS yang dipakai untuk membuat produk yang memerlukan proses pengecatan, sehinga perbandingan dipakai 1%. 4. Black JP 112 S: digunakan untuk material PP yang dipakai untuk membuat produk yang tidak memerlukan proses pengecatan sehinga perbandingan yang dipakai 3%. Resin Master Beth Komposisi PP MB Black 112 3% ABS MB Grey MB Bkack 3028 MB Bkack 1% 5% 1% Gambar 3.3 Daftar tabel percampuran material Keteraggan: PP: Polypropylene ABS: Acrylonitrile Butadiene Stryrene MB: Master Bath

4 PROSES PADA MESIN INJEKSI PLASTIK Material Mixing Material Filling Injection Proses Unloading Spoilage Visual Inpection Finishing Marking Labeling Packing Finishing Good Gambar 3.3 Alur Proses Produksi Material Penjelasan Masing-Masing Proses Material Mixing lain dimana bahan-bahan tersebut terpisah dalam fasa yang berbeda. Dalam kimia, suatu pencampuran (mixing) adalah sebuah zat yang dibuat dengan menggabungkan dua zat atau lebih yang berbeda tanpa reaksi kimia yang yang terjadi, sementara tidak ada perubahan fisik dalam suatu pencampuran, sifat kimia suatu campuran seperti titik lelehnya dapat menyimpang dari komponennya. Pencampurannya dapat dipisahkan menjadi komponen aslinya secara mekanis. Pencampuran dapat bersifat homogen atau heterogen.pencampuran (Mixing) adalah proses yang menyebabkan tercampurnya suatu bahan kebahan `

5 15 Tujuan dari proses pencampuran yaitu mengurangi ketidaksamaan ketidakrataan dalam komposisi, temperatur atau sifat-sifat lain terdapat dalam suatu atau terjadinya homogenisasi, kebersamaan dalam setiap titik dalam pencampuran. Dampak dari hasil pencampuran adalah terjadinya keadaan serba sama, terjadinya reaksi kimia, terjadinya perpindahan panas, dan perpindahan massa. Dan dampak tersebut merupakan tujuan akhir dari suatu proses percampuran Material Filling Injeksi Gambar 3.4 Percampuran dari biji material Gambar 3.5 Proses Injeksi Pada Mesin Cetakan

6 16 Setelah dipstikan mold dihimpit dengan tekanan tinggi. Maka unit ijeksi yang terdiri dari Nozzle, Barel, dan screw dan seterusnya. Bergerak mendekati mold hingga nozzle bersentuhan dengan mold, juga dengan tekanan tinnggi ( Hingga 100kg/cm2 ) proses injeksi pengisian, yaitu menyuntikkan plastik cair kedalam mold. Pada proses ini melibatkan beberapa parameter yang bisa kita atur sedemikian rupa mengikuti tingkat yang akan kita buat yaitu: 1. Tekanan pengisian (Fill Pressure). Mesin-mesin keluaran saat ini memiliki variasi tingkat tekanan pengisian lebih. 2. Tingkat dan juga diikuti dengan variasi posisi dari tiap-tiap membentuk produk membutuhkan besaran tekanan pengisian sekian nilainya, dan diposisi lain dengan masih produk yang sama membutuhkan besaran tekanan sekian dan seterusnya Drying (ABS Only) Gambar 3.6 Proses pengeringan percampuran biji plastik ABS ( Acrylonitrile Butadiene Stryrene) merupakan salah satu proses pengeringan anti uap/pin hole pembunuh masterbatch penyerapan kelembaban, secara gambaran umum dapat dijelaskan jika tidak menyingkirkan kelembaban dalam bahan baku dari plastik, itu

7 17 akan menyebabkan gelembung atau gelombang air pada permukaan produk jadi selama proses pemanasan. Trandisional kita menggunakan listrik kering mesin untuk mencapai itu, tetapi waktu yang lebih lama, limbah material, tinggi pemborosan listrik, oleh karena itu, biaya meningkat. Anti foaming master bathadalah baru dikembangkan melalui teknologi fungsi master bath dicina. Fungsi ini ekstrak kelembaban efektif dari fe/pp plastik selama proses molding. Dapat menjaga kualitas dan tingkat produk jadi, meningkatkan nilai produksi dan mengurangi pemborosan energi Proses Injeksi Gambar 3.7 Proses injeksi yang akan mencetak material Termoplastik dalam bentuk butiran atau bubuk ditampung dalam sebuah hopper kemudian turun kedalam barrel secara otomatis (karena gaya gravitasi) dimana ia dilelehkan oleh pemanas yang terdapat dalam dinding barrel dan oleh gersekan akibat perputaran sekrup injeksi. Plastik yang sudah meleleh diinjeksikan oleh skrup injeksi (yang juga berfungsi sebagai plunger) melalui nozzle kedalam cetakan yang didinginkan oleh air. Produk yang sudah didinginkan dan mengeras dikeluarkan dari cetakan oleh pendorong hidraulik yang tertanam dalam rumah cetakan selanjutnya diambil oleh manusia (operator mesin) atau mengunakan robot. Pada saat proses pendingin produk secara bersamaan didalam barrel terjadi proses pelelehan plastik sehingga begitu produk dikeluarkan dari cetakan dan cetakan menutup, plastik leleh langsung di injeksi.

8 Unloading Sistem unloading/moulding merupakan proses serbaguna untuk menciptakan berbagai jenis produk yang berbahan plastik. Proses ini merupkan proses pembentukan plastik dengan mengunakan suhu tinggi dan tekanan rendah yang mengunakan panas dan biaxial rotation ( rotasi pada dua sisi). Dengan memanfaatkan teknologi unloading dan bahan dasar polyethylene yang telah menjadi satu-satunya standar metode manufaktur dunia untuk pembuatan tangki air dan kimia sehinga mampu memproduksi lebih dari 1 (satu) juta unit pertahunnya. Proses ini memiliki kelebihan istimewa dalam proses produksi produk plastik berongga dengan berukuran besar seperti tangki air dan tangki bahan kimia, unloading juga lebih ekonomis dan praktis dengan pencetakan lainnya. Tahapan unloading/moulding: 1. Loading: bahan diletakan dalam moulding dengan takaran sesuai dengan kapasitas yang dikehendaki. 2. Heating: pemansan dilakukan pada kedua sumbu dengan suhu yang tepat sehingga bahan terbentuk sesuai cetakan. 3. Cooling: selama tahap pendingin, cetakan tahap diputar untuk menjaga agar suhu didalam cetakan tetap menjaga agar suhu didakam cetakan tetap terjaga dan merata. 4. Unloading/Demoulding: penutup cetakan yang telah terbentuk dapat dikeluarkan dari cetakan dari cetakan untuk dilanjutkan ketahap berikutnya Visual Inpection Teknik pengujian ini pada material tanpa merusak benda ujinya adalah pengujian non destructive atau sering didengar dengan NonDestructive Testing atau NDT, pengujian ini dilakukan untuk mnejamin bahwa material yang kita gunakan masih aman dan belum melewati batas toleransi kerusakan.

9 19 NDT biasanya dilakukan paling tidak dua kali pertama, selama dan akhir proses fabrikasi, hal ini berguna untuk menemukan suatu komponen dapat diterima setelah melalui tahaptahap fabrikasi. Hasil NDT ini dijadikan sebagai bagian dari kendali mutu komponen. Kedua, NDT dilakukan setelah komponen digunakan dalam jangka waktu tertentu. Tujuannya adalah menemukan kegagalan persial sebelum melampaui damage tolerance nya. Visual inpection: biasanya metode ini langkah yang pertama kali diambil dalam NDT metode ini bertujuan untuk menemukan cacatyang retak permukaan dan korosi dengan bantuan visual optical, crack yang berada dipermukaan marerial dapat diketahui Spoilage Kerusakan (spoilage) adalah unit produksi baik yang telah selesai seluruhnya atau yang baru selesai bagian yang tidak memenuhi spesifikasi yang diminta oleh pelangan dan akan dibuang atau dijual dengan harga lebih rendah. Pengerjaan ulang (rework) adalah unit produksi yang tidak memenuhi spesifikasi yang diminta oleh pelangan tetapi kemudian akan diperbaiki dan dijual sebagai unit barang jadi. Barang rongsokan (scrap) adalah bahan residu yang berasal dari pembuatan suatu produk. Barang rongsokan memiliki total, nilai jual yang rendah dibanding dengan total nilai jual produk Jenis kerusakan yang berbeda Untuk kerusakan dimaksud kan guna menentukan besarnya biaya kerusakan dan menyebabkan antara biaya kerusakan normal dan kerusakan tidak normal, untuk mengolah, mengendalikan dan mengurangi baiaya kerusakan tidak normal, perusahaan harus menyoroti biaya tersebut, bukan menguburnya sebagai bagian yang tidak teridentifikasi dari biaya unit yang baik yang telah dibuat. 1. Kerusakan Normal Kerusakan normal ( normal spoilage) adalah kerusakan yang melekat pada proses produksi tertentu yang tetap saja terjadi meskipun operasi telah berlangsung efisien. Pemeriksaan memutuskan bahwa tingkat kerusakan yang dianggap normal bergantung

10 20 pada proses produksi. Tingkat kerusakan normal dihitung dengan membagi unit kerusakan normal dihitung dengan membagi unit kerusakan normal dengan total unit yang baik yang telah selesai, bukan total unit aktual yang dimulai dalam produksi. 2. Kerusakan Abnormal Kerusakan abnormal (abnormal spoilage) adalah kerusakan yang tidak melekat dalam proses produksi tertentu dan tidak akan terjadi pada kondisi operasi yang efesien. Kerusakan abnormal umumnya dianggap sebagai hal yang dapat dihindari dan dapat dikendalikan, pada umumnya, operator lini dab personil pabrik lainnya dapat mengurangi atau mengeliminasi kerusakan abnormal dengan menidentifikasi penyebab kemacetan mesin, kesalahan operator, dan yang lainnya, serta dengan menempuh langakah-langkah untuk mencegah hal tersebut terulang lagi Finishing Setelah pert diambil oleh operator, part akan diletakan tempatnya hingga akhirnya part akan dicek oleh operator dan dilakukan pemotongan runner Marking Marking ini merupakan penurunan bagian permukaan pada hasil ijection molding karena terjadinya penyusutan bentuk plastik (volume) dan pengurangan densitas, marking sangat dipengaruhi oleh desain plastik dan sering terjadi pada desain yang rumit Labeling Labeling adalah merupakan salah satu dari informasi yang bertuliskan standart untuk pemakain, contohnya seperti: standar volume ban dan kekuatan berat Packing Packing pada prosesnya pembungkusan part yang disesuaikan dengan os nya atau tipe yang sama simpan ditempatnya masing-masing.

11 Finish Good Finish good adalah barang-barang yang sudah selesai diproses yang sudah siap untuk ketahap selanjutnya. KOMPONEN PADA MESIN INJEKSI PLASTIK Injeksi plastik adalah suatu proses pembuatan benda plastik dengan menggunakan cetakan yang diisi dengan bahan plastik yang terlebih dahulu dipanaskan hingga mencapai titik lumer dengan mekanisme injeksi atau suntikan. Proses tersebut memerlukan beberapa bagian mesin yang bekerja secara sistematis agar terbentuk hasil produksi sesuai dengan bentuk yang dirancang pada cetakan. Proses Injeksi Plastik Proses injeksi plastik memiliki beberapa proses sebagai berikut: Persiapan bahan Pemanasan bahan hingga titik lumer Material yang telah dilumerkan dikirim keujung injektor untuk disuntikan ke dalam cetakan. Material masuk dalam cetakan Penahanan hingga plastik membeku Cetakan dibuka untuk melepaskan hasil produksi Pembersihan hasil produksi dari runner Untuk lebih jelasnya, tahapan-tahapan tersebut dapat dilihat pada penjelasan mengenai komponen utama mesin injeksi plastik dibawah ini.

12 KOMPONEN MESIN INJEKSI Sebuah mesin injeksi plastik terdiri dari beberapa bagian utama dan bagian pendukung yang terlibat langsung dalam proses produksi barang plastik bagian tersebut adalah sebagai berikut: Komponen Utama Gambar 3.8 Proses pencetakan dari matrial Hopper Pada tahap persiapan, bahan plastik berupa biji plastik atau pelet dimasukan kedalam tempat penampungan plastik yang disebut dengan Hopper. Ditahap ini biji plastik akan dikeringkan agar benar-benar terbatas dari kandungan air atau lembab. Tahap tersebut mungkin dianggap sebagai tahap yang sederhana, namun hasil akhir dari produksi sebenarnya sangat tergantung pada tahap ini. Kandungan air dalam biji plastik dalam merusak penampilan dari hasil akhir jika tidak dikeringkan terlebih dahulu melalui proses ini. Umumnya hasil produksi akan menampilkan pola bintik-bintik putih jika material mengandung air Rotary Screw Bagian ini merupakan bagian terpenting dari sebuah mesin injeksi. Rotari Screw ini berperan dalam mengantarkan biji plastik dari proses awal pencairan hingga ke proses injeksi, seluruh bahan plastik akan dimasukan secara bertahap kedalam ruang pemanasan dengan bantuan bagian ini.

13 23 Setelah melalui bagian pemanas, biji plastik akan berbentuk cairan plastik yang didorong oleh bagian Rotari Screw ini menuju kebagian ujung injektor Motor Bagian ini terhubung dengan Rotari Screw yang berfungsi sebagai penggerak utama agar as rotari screw dapat berputar untuk mengerakan plastik didalam barel Injektor atau Nozzle Bagian tersebut berbentuk kerucut yang berfungsi sebagai bagian yang menginjeksi bahan plastik cair kedalam cetakan. Bagian tersebut berhubungan langsung dengan seluruh masuk plastik pada bagian cetakan yang sering disebut dengan runner Moulding atau cetakan Pada bagian ini cairan plaastik yang diinjeksikan dibentik menurut bentuk dan ukuran yang dirancang sebelumnya. Cetakan terdiri dari 2 bagian utama yakni yang bisa dibuka tutup, kedua bagian tersebut dihubungkan dengan menggunakan slinder agar dapat terbuka dan tertutup dengan sempurna. Umumnya cetakan besar memiliki saluran rongga yang berfungsi untuk mengalirnya cairan pendingin agar dapat berfungsi dengan sempurna. Seluruh saluran tersebut dirancang sesuai perhitungan kecepatan pendingin yang diperlukan atau bahkan untuk membantu mempertahankan suhu cetakan KOMPONEN PENDUKUNG MESIN INJEKSI Pada bagian ini terdapat sebuah panel control yang bertugas mengatur tekanan injeksi saat menginjeksi bahan plastik. Bagian tersebut berfungsi untuk: 1. Mengakomodasi tekanan yang diperlukan bedasarkan rancangan cetakan. Setiap cetakan yang dibuat memiliki sifat yang berbeda-beda. Karena itulah bagian ini

14 24 sangat membentuk ketika harus berhadapan dengan racangan cetakan yang membutuhkan tenaga yang berbeda-beda dalam memasukan material plastik. 2. Mengatur waktu injeksi material. Material yang akan dimasukan kedalam cetakan tidak bisa seragam untuk semua jenis cetakan. Pada bagian cetakan mungkin hanya memerlukan 2-3 detik untuk memasukan material, tetapi pada cetakan yang lain mungkin memerlukan 4-5 detik. 3. Mengatur lamanya waktu pembekuan. Setelah plastik dimasukan kedalam cetakan, plastik tidak langsung beku, diperlukan waktu tunggu beberapa detik untuk kembali membeku. Bagian panel juga bertugas untuk mengatur hal ini. Waktu penahanan inilah yang disebut dengan holding time pada proses costing nantinya. 4. Waktu pembukaan. Bagian ini juga dapat dipergunakan untuk mengatur waktu pembukaan cetakan terutama jika pengambilan hasil produksi sudah menggunakan ribot. Kontrol buka tutup cetakan dapat dirubah menjadi mode otomatis ataupun manual. Prinsip cara kerja mesin injeksi plastik ini hingga seluruh kontrol yang dilakukan ini nantinya akan dipergunakan untuk menghitung biaya yang dikenakan pada proses pembuatan komponen.

15 PROSES DETAIL MENUTUP CETAKAN Gambar 3.9 Proses menutup cetakan Detail gerakan menutup cetakan Gerakan 1 samapai dengan 3 dilakukan dengan tekanan rendah. Untuk kontruksi mesin hidrolik pada gambar 1a, adalah mesin tipe hidrolik langsung (Direct Hydrolic Type). Adapun prinsip kerjanya adalah: tekanan hidrolik bekerja pada 2 lubang aliran (part), yang pertama, bekerja pada sisi lubang untuk membuka katup sehinga terbuka bagi aliran oli hidrolik antara tangki oli (oli tank) dan ruang silinder klamp ( clamp cylinder) yaitu port-c dan yang 2 bekerja pada sisi lubang yangb mengalir keruang silinder boster (Booster cylinder) dengan tekanan yang bisa kita atur, yaitu port-a seperti diperlihat pada gambar. Dimisalkan tekanan pompa hidrolik maksimal 150kg/cm2 (tergantung spesifikasi pompa yang digunakan mesin), sehinga bila kita atur, yaitu 25% dari kemampuan maksimal pompa maka didapat tekanan sebesar 3.7 kg/cm2. untuk menari kebesaran gaya yang ditimbulkan, kita menggunakan rumus dasar F=P X A. F adalah force, P adalah tekanan hidrolik yang berasal dari pompa hidrolik, dan A adalah luas penampang ( untuk penampang bulat : (n x D2)/4) dimana n adalah 3,14 dan D adalah diameter. Sehingga dari hasil perhitungan tersebut didapat gaya (F) sebesar 6,6 ton. Gaya

16 26 sebesar ini juga dimanfaatkan untuk menghisap Oli dari tangki Oli kedalam ruang Clamp Cylinder. Perihal keepatan juga tergantung spesifikasi pompa hidrolik. Berapa besar debit aliran (dalam liter permenit) yang bisa dihasilkan, pengaturan kecepatan kita atur bedasarkan posisi-posisi pada sensor (dilihat gambar). Posisi sensor 1 untuk kecepatan rendah, posisi sensor 2 untuk kecepatan tinggi, dan posisi sensor 3 untuk kecepatan rendah, dikarenakan volume ruang Booster Cylinder yang relative kecil untuk debit pompa yang relative kecil untuk debit pompa yang relative besar, maka pengaturan kecepatan tinggi dimungkinkan. Mold Clamp dengan tekanan tinggi dikomfirmasikan oleh sensor 4 yang telah kita atur selimit mungkin, terlebih dahulu tekanan hidrolik yang tadinya bekerja pada port-c dihilangkan sehingga katup kembali tertutup oleh tekanan per (Spring) sehingga oli yang sudah masuk keruang Clamp Cylinder terjebak. Kemudian tekanan hidrolik dialihkan ke port-a seperti dimisalkan pada gambar 1b. Kapasitas mold clamp mesin adalah 200 ton. Pengaturan yang kita buat adalah 95% dari maksimal kapasitas tekanan pompa hidrolik, sehingga dari hasil perhitungan didapat Mold Clamp sebesar 190 ton. Tidak hanya itu, kita pun bisa mengetahui Batang Klam (Clamp Bar), juga diameter Clamp Bar itu sendiri. Gambar 3.10 Proses pencetakan dengan tekanan tinggi

17 PROSES PERAWATAN MESIN INJEKSI MOULDING Salah satu dalam rangka meningkatkan efisiensi kerja, mesin dapat meningkatkan fungsi dari wkatu, hari yang mungkin dekat dengan 24 jam operasi, jika 25 bulan operasi untuk menghitung, akan diakumulasi untuk 600 per jam operasi bulan, sehingga satu tahun akan akan 7200 jam, dan perbandingan umum alat mesin akan 4 untuk 5 kali panjang waktu untuk beroperasi, sehingga dapat memperpanjang terbatas menggunakan mesin injeksi diperlukan untuk pemeliharaan mesin dari pada rata-rata industri lebih memperhatikan mesin. Pemeliharaan dan Inpeksi Sebelum Operasi Pemeriksaan 1. Dari volume inspeksi minyak hidrolik untuk menentukan apakah bahan bakar minyak memainkan skala kurang dari batas maksimum dan minimum batas. 2. Untuk membuka dan memeriksa suhu, tentukan pengering, feed tabung, bahwa pada alat pemanas listrik berada diurutan kerja. 3. Pintu keselamatan dan tombol darurat berhenti untuk mengaktifkan inspeksi. 4. Perangakat rendah tegangan untuk membuka inspeksi cetakan, tentukan pemeliharaan perangkat tekanan rendah cetakan terbuka adalah modal yang baik. 5. Pelumasan dan inspeksi perangkat, piala dayou minyak dan didalam minyak maupun tidak memadai, perangkat dayou begitu jelas apakah pipa. 6. Kegiatan pemeriksaan mekanis dari semua mesin pada kegiatan masing-masing mesin perlu pelumas yang tepat, dan bagian dari kegiatan kotoran, seperti debu, untuk mempertahankan kegiatan gesekan pada permukaan halus pembersih, tidak dapat ditempatkan pada alat kegiatan di situs. 7. Kegiatan sistem pipa air pendingin pmeriksaan untuk menentukan ada tidak kebocoran, dan kecukupan air utntuk menjaga efisiensi pendingin normal. 8. Pemeriksaan dari berbagai kondisi lain untuk mengatur suhu, tekanan, kecepatan, waktu, jarak dan seterusnya adalah benar.

18 28 9. Dan menekan cam limit swicth dan pengoperasian pemeriksaan inspeksi apakah atau tidak prioritas, dan menyesuaikan diperlukan untuk memberlakukan tetap, terutama ketika pergantian cetakan. 10. Untuk memeriksa operasi tembakan kosong tekanan yang lebih rendah, diopersikan seara manual beralih keotomatis, mulai berjalan kosong selama sekitar 10 untuk 30 menit dan terus menjadi salah satu syarat untuk stabilitas, Anda dapat beropersi resmi. 11. Memiliki nada yang berbeda dari operasi normal cacatan pemeriksaan suara dan hati-hati apakah atau tidak suara abnormal, suara pompa hidrolik, filter dapat mendekteksi memblokir hisap angin, internal anomali, seperti pakaian dan air mata, degung dari katup solenoid dan pembakaran, kotoran menunjukkan relay degungan dan debu yang ada diatara titik kontak, dan untuk berusaha untuk mencegah edera akan sangat membantu Ketika Shutdown inspeksi 1. Kliring gerbang feed hopper, atau hopper rendah dipanaskan tergantung pada panjang downtime. 2. Dan kemudian diselengarakan pada tanggal 2 berikutnya modus didikan. 3. Terbuka atau setengah pipa diharapakan dapat mengurangi listrik sebagai panjang downtime. 4. Dari ring pemgambilan untuk menangani karat dan cetakan, tergantung pada panjang downtime. 5. Untuk membuka air pendingin, memotong power supply dan pembersihan mesin.