BAB III PENGUMPULAN DATA

BAB III PENGUMPULAN DATA 3.1 DATA KOMPOSISI DAN SPESIFIKASI MESIN 3.1.1 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

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

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) 1 515 Toshiba IS 515CNII 1650 870 X 810 2 80 FU CHIN FS 80A 130 375 X SIN 375 3 125 Toshiba IS 125CNII 230 450 X 450 4 130 Toshiba IS 130EC 180 460 X 460 5 150 Boy 150 T2 295 730 X 505 6 160 FU CHIN FS 160EC 314 460 X SIN 460 7 170 Toshiba IS 170EC 255 510 X 510 8 315 Nissei IS 315EC 570 535 X 426 9 350 Toshiba IS 350GC 855 730 X 730 10 450 Toshiba IS 450GSW 1160 870 X 870 11 550 Toshiba IS 550GSW 1780 965 X 965 12 650 Toshiba IS 650GSW 3980 960 X 960 13 800 Toshiba IS 800GTW 3980 1000 X 1060 14 850 Toshiba IS 850GTW 3980 1060 X 1060 15 530 Haitian HT 530 1780 1060 X 1060 Mould Thickness Locating Ring size Min mm Max mm (mm) 350 800 125 200 600 100 300 600 100 150 190 100 200 600 100 190 850 100 190 850 100 250 450 100 300 950 125 250 850 125 300 950 125 400 950 125 500 1100 125 500 1100 125 500 1100 125 26

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 105 120 115 125 Injection Volume- Calculated cm 3 4320 5650 6560 7760 Injection Capacity PS g 3980 5200 6040 7140 Injection 1 MPa 183 140 173 146 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 490 580 530 590 Nozzle Pressing Force kn 90 GENERAL Utilized Oil Quantity Q 1350 1350 1350 1350 Motor for Pump kw 55+55 55+55 55+55 55+55 Heater Capacity kw 57.2(47.6) 57.2(47.6) 59.8(49.2) 59.8(49.2) Machine Dimensions L m 9.0 9.0 10.1 10.1 WxH m 2.8x2.3 27

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 95 105 105 120 Injection Volume- Calculated cm 3 3150 3850 4320 5650 Injection Capacit PS g 2900 3540 3980 5200 Injection 1 MPa 185 151 183 140 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 420 490 490 580 kn 57 90 GENERAL Utilized Oil Quantity Q 1000 1000 1000 1000 Motor for Pump kw 45+45 45+45 45+45 45+45 Heater Capacity kw 44.(36.8) 44.0(36.8) 57.2(47.6) 57.2(47.6) Machine Dimensions L m 7.9 8.0 8.6 8.6 WxH m 2.5x2.2 28

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 60 70 70 80 Injection Volume- Calculated cm 3 930 1260 1480 1930 Injection Capacity PS g 855 1160 1360 1780 Injection 1 MPa 192 141 178 136 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 220 261 261 340(305) kn 57 GENERAL Utilized Oil Quantity Q 1200 1200 1200 1200 Motor for Pump kw 45 45 45 45 Heater Capacity kw 21.6(18.0) 21.6(18.0) 22.3(18.5) 22.3(18.5) Machine Dimensions L m 6.3 6.6 7.1 7.1 WxH m 2.0x2.0 29

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

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 ~ 260 80 ~ 85 2 ~ 4 0 ~ 150 5 ~ 20 2 ABS (Acrylenitrile 180 ~ 260 80 ~ 100 2 ~ 4 0 ~150 5 ~ 20 Butadin Stylene ) 3 PS ( Poly Staylene ) 180 ~ 260 75 ~ 85 1 ~ 2 0 ~240 5 ~ 20 4 PVC (S) ( Poly Vynil 100 ~ 190 0 ~110 5 ~ 15 Chloride (Soft) 5 PVC (H) (Poly Vynil 200 ~ 260 0 ~90 5 ~ 15 Chloride (HARD) 6 PE (LD) Poly Ethylene 160 ~ 200 0 ~ 80 1 ~ 2 0 ~240 3 ~ 30 (Low Density) 7 PE (HD) High Density 180 ~ 280 0 ~ 3 ~ 30 240 8 PP ( Poly Proplyne ) 180 ~ 280 0 ~ 80 1 ~ 2 0 ~ 240 3 ~ 30 9 PA ( 6 ) Poly Amid 6 235 ~ 280 80 ~ 100 2 ~ 0 ~150 3 ~ 15 Nylon 10 10 PA ( 12 ) Poly Amid 235 ~ 280 80 ~ 100 2 ~ 0 ~150 3 ~ 15 12 Nylon 10 11 PA ( 66 ) Poly Amid 66 Nylon 250 ~ 300 80 ~ 110 2 ~ 10 0 ~150 3 ~ 15 31

12 PPO ( Poly Phenylene 200 ~ 260 80 ~ 85 2 ~ 4 0 ~150 5 ~ 30 Oxide) 13 PPE ( Poly Phenylene 240 ~ 315 80 ~ 120 2 ~ 4 Ether ) 14 PBT ( Poly Butylene 230 ~ 280 120 ~ 3 ~ 5 Telephtalate ) 140 15 POM ( Poly Oxy Methylene) 175 ~ 210 80 ~ 90 2 ~ 4 0 ~110 2 ~ 20 16 PC ( Poly Carbonate ) 250 ~ 300 100 ~ 4 ~ 0 ~110 5 ~ 30 120 10 17 PSUL ( Poly Sulphine ) 340 ~ 370 145 ~ 2 ~ 4 165 18 PES (Poly Ether 340 ~ 370 145 ~ 2 ~ 4 Sulphone ) 165 19 PEI ( Poly Ether Imid ) 340 ~ 370 145 ~ 2 ~ 4 165 20 PAR ( Poly Arylete ) 340 ~ 370 145 ~ 2 ~ 4 165 21 PAI (Poly Amid Imid ) 340 ~ 370 145 ~ 2 ~ 4 165 22 PPS ( Poly Phenylene 340 ~ 370 145 ~ 2 ~ 4 Sulphide ) 165 23 PEEK ( Poly Ether 340 ~ 370 145 ~ 2 ~ 4 Ether Khethone ) 165 24 LPC ( X ) Liquid 360 ~ 390 120 ~ 8 ~ Chrystal (Vectra ) 150 25 LCP ( V ) Liquid 285 ~ 335 140 ~ 4 ~ Chrystal Polymer ( Ekonel ) 160 26 LCP ( E ) Liquid Chrystal Polymer ( Xydar ) 370 ~ 390 120 ~ 150 3 ~ 32

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

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 23 925 42 0.90 polyethylene High-impact 20 1900 77 1.12 polystyrene Acrylonitrile 41 2100 99 2.93 butadiene-styrene (ABS) Acetal 66 2800 115 3.01 (homopolymer) Polyamide 70 2800 93 4.00 (6/6 nylon) Polycarbonate 64 2300 130 4.36 Polycarbonate 90 5500 143 5.54 (30% glass) Modified 58 2200 123 2.75 polyphenylene oxide(ppo) Modified PPO 58 3800 134 4.84 (30% glass) Polypropylene 32 3300 88 1.17 (40% talc) Polyester 158 11.000 227 3.74 terephtalate (30% glass) 34

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 0.95 0.11 232 27 52 965 polyethylene High-impact 1.59 0.09 218 27 77 965 polystyrene Acrylonitrile- 1.05 0.13 260 54 82 1000 butadienestyrene (ABS) Acetal 1.42 0.09 216 93 129 1172 (homopolymer) Polyamide 1.13 0.10 291 91 129 1103 (6/6 nylon) Polycarbonate 1.20 0.13 302 91 127 1172 Polycarbonate 1.43 0.13 329 102 141 1310 (30% glass) Modified 1.06 0.12 0.12 232 91 1034 polyphenylene oxide (PPO) Modified PPO 1.27 0.14 232 91 121 1034 (30% glass) Polypropylene 1.22 0.08 218 38 88 965 (40% talc) Polyester 1.56 0.17 293 104 143 1172 terephthalate (30% glass) 35

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 515 24 2 Fhu Chun Shin 80 18.5 3 Toshiba 125 20 4 Toshiba 130 18.5 5 Boy 150 37 6 FU CHIN SIN 160 42.5 7 Toshiba 170 24 8 Nissei 315 10 9 Toshiba 350 26 10 Toshiba 450 22 11 Toshiba 550 22 12 Toshiba 650 37 13 Toshiba 800 40 14 Toshiba 850 42.5 36

15 Haitian 530 22 Total 406 Kebutuhan Mesin Penunjang 16 Mesin Giling Bahan I 3.75 17 Mesin Giling Bahan II 12 18 Mesin Mixer 1.5 19 Compressor 12 20 Chiller & Pump Chiller 12 21 Cooling Tower 10 Total 51.25 22 Kebutuhan Bagain Tooling 23 Mesin Bubut I 1.5 24 Mesin Bubut II 1.5 25 Mesin Miling 0.75 26 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 409.9725 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

Tabel 3.10 Konsumsi Energi pada mesin injeksi Peralatan Listrik Utama Presentase dari Konsumsi Daya Motor Listrik untuk Mesin Hidroulik 75-80 % 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

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) 1 515 Toshiba IS 515CNII 80 60 80 80 2 80 FU CHIN SIN FS 80A 30 35 12 50 3 125 Toshiba IS 125CNII 24 20 26 65 4 130 Toshiba IS 130EC 18 25 30 70 5 150 Boy 150 T2 50 20 30 50 6 160 FU CHIN SIN FS 160EC 34 25 24 60 7 170 Toshiba IS 170EC 50 30 30 60 8 315 Nissei IS 145EC 100 35 80 25 9 350 Toshiba IS 350GC 50 35 30 80 10 450 Toshiba IS 450GSW 80 20 80 70 11 550 Toshiba IS 550GSW 80 20 80 65 12 650 Toshiba IS 650GSW 80 30 80 65 13 800 Toshiba IS 800GT 80 80 80 200 14 850 Toshiba IS 850GTW 100 70 80 210 15 530 Haitian HT 530 80 65 80 100 39

No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Clamping Force (Ton) 515 80 125 130 150 160 170 315 350 450 550 650 800 850 530 Hold Cooling Charge Eject t1 I t I t (Ampere) (S) (Ampere) (S) I t I t cycle (Ampere) (S) (Ampere) (S) 80 20 60 35 70 55 60 15 265 14 35 27 20 26 25 14 14 179 22 10 20 15 30 15 20 10 135 20 17 14 17 24 15 14 15 159 40 10 30 20 40 20 30 5 125 25 15 20 10 25 30 20 7 147 40 10 20 20 26 15 30 10 145 100 20 50 24 50 15 100 5 124 80 15 50 45 50 15 60 17 207 100 25 70 20 60 20 70 10 165 80 10 60 24 70 25 60 8 152 80 15 60 25 70 20 60 11 166 80 25 60 40 70 55 60 15 415 100 25 80 45 70 55 70 15 420 80 20 60 20 70 25 60 18 248 40