BAB III METODOLOGI PERANCANGAN Sebelum melakukan perancangan mould untuk Tutup Botol ini, penulis menetapkan beberapa tahapan kerja sesuai dengan literatur yang ada dan berdasarkan pengalaman para pembuat mould pada perusahaan tempat penulis melakukan tugas akhir ini. Hal ini dilakukan dengan tujuan agar dapat memperoleh hasil rancangan mould yang sebaik mungkin. Beberapa tahapan perancangan mould untuk Tutup Botol ini adalah : Perumusan masalah Pengumpulan data Analisis dan perhitungan untuk perancang 3.1 Perumusan Masalah Dalam tahap ini yang dilakukan adalah: Pengamatan terhadap produk yang akan diproduksi Pengamatan sementara terhadap proses produksi yang dilakukan 3.2 Pengumpulan Data Dalam tahap ini dilakukan pencarian data-data yang dibutuhkan untuk melakukan perancangan mould Tutup Botol. Pengumpulan data dilakukan di PT. Bioplast Unggul dimana data yang berhasil didapat adalah sebagai berikut : 66
Data produk Tutup Botol,yaitu: berat dan ukuran dimensi produk. Data material plastik yang digunakan, yaitu: jenis material plastik, berat jenis material plastik, temperatur proses, temperatur pengeluaran produk, dan faktor penyusutan. Data material mould, yaitu: temperatur rata-rata permukaan mould, temperatur rata-rata dinding saluran pendingin. Data mesin injeksi, yaitu: tipe mesin injeksi dan spesifikasi (kapasitas injeksi maksimum mesin, clamping force. Tebal mould minimal, tebal mould maksimal, clamping stroke). 3.3 Analisis dan Perhitungan Untuk Perancangan Dalam tahap ini analisis dan perhitungan yang dilakukan untuk perancangan mould Tutup Botol ini adalah: 3.3.1 Analisis Bentuk Geometri dan Spesifikasi Produk Analisis bentuk geometri dan spesifikasi produk bertujuan untuk menentukan dimesin cavity dan dimensi komponen-komponen mould yang sesuai. Langkah-langkah yang dilakukan adalah: Membelah produk menjadi dua bagian Mengukur dimensi produk Mengetahui jenis material produk dan karakteristiknya 67
Menentukan faktor penyusutan yang akan digunakan Menggambar produk 3.3.2 Menentukan Faktor Penyusutan Produk Untuk mendapatkan dimensi produk yang sesuai, dimensi cavity harus ditambah dengan faktor penyusutan material plastik. Hal ini disebabkan material plastik cair yang diinjeksikan dalam rongga cavity akan mengalami penyusutan untuk setiap material plastik berbeda-beda. 3.3.3 Merancang Penempatan Cavity, Bentuk Runner, Dan Sistem Pengeluaran Produk Perancangan penempatan cavity dan bentuk runner bertujuan untuk menentukan jumlah cavity maksimum yang dapat dibuat dalam satu cavity plate dan menentukan sistem pengeluaran produk. Hal-hal yang perlu diperhatikan adalah : Bentuk dan persyaratan produk Sifat Fisik material produk Langkah-langkah yang dilakukan: Analisis dimensi produk Merancang sistem pengeluaran produk Pemilihan tipe mould 68
Merancang konfigurasi runner dan cavity Membandingkan penempatan cavity dengan lebar cavity plate Membandingkan mould base yang akan dibuat dengan jarak as wagen mesin, dimana ukuran mould base harus lebih kecil dari jarak as wagen mesin. 3.3.4 Menghitung Volume Sekali injeksi Perhitungan volume injeksi digunakan untuk membandingkan volume injeksi dengan kapasitas injeksi mesin. Langkah-langkah yang dilakukan: Menghitung volume produk Menghitung volume sprue Menghitung volume runner Menghitung volume sekali injeksi Membandingkan volume sekali injeksi dengan kapasitas injeksi mesin dimana volume sekali injeksi harus lebih kecil daripada kapasitas injeksi mesin. 3.3.5 Menghitung Gaya Injeksi Perhitungan gaya injeksi digunakan untuk membandingkan gaya injeksi dengan clamping force mesin injeksi. 69
Langkah-langkah yang dilakukan: Menghitung panjang flow path (panjang terjauh aliran material plastik di dalam rongga cavity) Menghitung luas penampang proyeksional Menghitung internal injection pressure Menghitung gaya injeksi dimana gaya injeksi ini harus lebih kecil daripada clamping force mesin. 3.3.6 Menghitung Cycle Time Cycle time adalah waktu proses sekali injeksi mulai dari pemasukan material cair sampai produk jadi dikeluarkan. Perhitungan cycle time ini digunakan untuk menghitung kapasitas produksi. Langkah-langkah yang dilakukan: Menghitung waktu mould menutup yang meliputi: Waktu injeksi Waktu penahanan tekanan Cooling time Menghitung waktu mould terbuka yang meliputi: Waktu pelepasan runner dari female plate Waktu pelepasan runner dari runner lock pin 70
Waktu pelepasan produk dari female plate Waktu pelepasan produk dari core Waktu pelepasan produk dari bushing core Waktu jatuhnya produk setelah terlepas dari core Menghitung waktu penutupan mould dengan menghitung panjang langkah mould menutup terlebih dahulu 3.3.7 Merancang Sistem Saluran Pendingin (Cooling System) Saluran pendingin berfungsi untuk mendinginkan produk agar menjadi dingin (padat) dan dapat dikeluarkan dari dalam mould. Langkah yang dilakukan : Menghitung kapasitas potensial air pendingin yang harus dialirkan dengan menentukan Reynold number dan diameter saluran pendingin terlebih dahulu. Menghitung kapasitas potensial air pendingin Menghitung jumlah kalor yang harus dibuang Menghitung kalor yang terbuang secara alami Menghitung kalor yang harus dibuang oleh aliran air pendingin dimana kalor ini harus lebih kecil daripada kapasitas potensial air pendingin Menghitung panjang saluran pendingin Perancangan penempatan saluran pendingin 71
3.3.8 Membuat Gambar Mould Setelah mould dirancang, rancangan mould digambar menggunakan software Pro Engineer 2000i. Flow chart perancangan mould untuk tutup Botol ditunjukan pada gambar 3.1 72
Flow Chart Gambar 3.1 Flow Chart perancangan Mould 73