Bahan sintesis plastik ditemukan oleh Leo Backeland, ahli kimia dari Belgia, tahun 1907. Plastik disebut juga sebagai polimer. Definisi polimer menurut ‘International Union For Pure and Applied Chemenstry’ adalah suatu material
organik yang memiliki banyak molekul dan terdiri dari pengulangan unit yang besar, jika ada penambahan maupun pengurangan dari beberapa unit tidak akan merubah sifat-sifatnya. Pada dasarnya plastik dapat dibagi menjadi tiga golongan, yaitu : 1. Plastik Thermoset adalah plastik dengan bangun polimernya berbentuk
jaring-jaring tiga dimensi. Hal ini menyebabkan plastik thermoset tidak dapat lunak dengan pemanasan kembali sehingga produk hasil injeksi tidak dapat diolah lagi. Contohnya adalah Expoxidharze, dan lain-lain.
2. Plastik Thermoplastic adalah plastik dengan bangun polimernya tidak berbentuk jaring-jaring tiga dimensi, sehingga mempunyai sifat dapat lunak dengan pemanasan kembali sehingga produk hasil injeksinya dapat diolah lagi. Contohnya adalah PVC (Polivinil Chlorida), PP (Polipropilen), dan lain-lain. 3. Plastik Elastomer adalah plastik yang mempunyai sifat elastis, contohnya adalah
karet silicon, dan lain-lain.
Material plastik yang biasanya digunakan dalam injection moulding dapat digolongkan menjadi :
• Amorphous
Amorphous memiliki struktur yang tidak teratur, contohnya : Polycarbonate, Polyphenylene, dan lain-lain.
• Semicrystalline
Semicrystalline merupakan campuran dari amorph dan kristal beraturan. Polimer
dibandingkan dengan plastik yang bersifat amorph dan blends, contohnya :
Polybutylene Terephthalate, dan nylon.
• Ordered atau Streched
Memiliki struktur yang teratur ke satu atau dua arah. Satu arah, contohnya : fiber
glass, sedangkan yang dua arah, contohnya : tali rafia.
3.8.1. Nilon
Bahan baku nilon merupakan bahan baku plastik yang termasuk dalam golongan termoplastik dan bersifat semikristal. Istilah lain dari bahan baku nilon adalah poliamid. Sifat nilon yang sangat terkenal adalah karakteristiknya yang tahan panas, kekuatan tinggi, dan modulusnya tinggi, maka bahan ini banyak digunakan untuk bahan komposit dan bahan isolasi listrik. Namun akibat dari sifat serap airnya, maka kestabilan dimensinya dan sifat listriknya jelek karena bahan-bahan tersebut agak berubah mikro strukturnya (struktur kristalin, kristalinitas) dimana struktur kristalin dapat berubah oleh kedudukan dan jumlah ikatan hidrogen yang terbentuk antara CO....-NH dalam nilon, yang sangat dipengaruhi oleh jumlah karbon m, n, dan sebagainya.
Nilon memiliki sifat higroskopik karena adanya gugus amida hidrofilik sehingga makin tinggi kristalinitas dan makin kecil jumlah gugus amida yang ada, semakin kecil sifat higroskopiknya. Jika bahan baku nilon mengandung kelembaban maka akan mempengaruhi kestabilan dimensi dari cetakan, misalnya dengan absorpsi
air sebanyak 1%, maka dimensi bertambah (membengkak) sebesar 0.2% dengan nilon 6 dan 0.25% dengan nilon 66. Karena bersifat higroskopik maka sifat listrik rusak karena absorpsi air bertambah. Tahanan volume berkurang kira-kira 1/10 nya dengan bertambahnya air sebesar 1%. Bila suhu deformasi termal naik maka bahan menjadi kurang peka terhadap pengaruh panas dan air. Kestabilan dimensi juga bertambah karena keausan abrasi bertambah.
Karakteristik nilon yang penting untuk diperhatikan dalam injection moulding adalah yang bersifat kristalin, sehingga temperatur pelunakannya berdaerah sempit dan kalor pelelehannya tinggi. Selain itu, karena viskositas lelehan sangat tergantung pada temperatur dan temperatur penguraian berada dekat pada titik leleh, maka temperatur harus dikontrol ketat. Pada pencetakan, perlakuan panas dapat diberikan untuk menghilangkan tegangan sisa dan meningkatkan kristalinitas, dengan pemanasan dalam parafin cair atau minyak pengeras terhadap kelebihan air pada 10-20 oC lebih tinggi daripada temperatur kerja.
Material nilon harus diproses dengan kondisi kandungan air lebih rendah dari 0.2%, jika tidak viskositas lelehan akan menurun dan beberapa permasalahan yang mungkin terjadi selama proses berlangsung adalah parameter produksi tidak akan berubah dalam viskositas lelehan, ini akan mempengaruhi tekanan material. Isi dari komponen dapat berubah ketika tekanan material dirubah, dimana akan mempengaruhi kualitas dari komponen. Selebihnya, material yang lembab cenderung tersisa di nozzle dan komponen dapat rapuh dan permukaannya dapat rusak (terdapat
gelembung, lapisan, kelebihan (flash), dan sebagainya). Akhirnya, material yang lembab dapat menyebabkan terjadinya gas emisi selama proses berlangsung, dimana dapat meningkatkan pemakaian dari screw dan dapat menyumbat di lubang-lubang cetakan. Karena sifat higroskopisnya nilon, maka air harus dihilangkan sebelum pencetakan polimer dilakukan.
3.9. Simulasi
3.9.1. Pengertian Simulasi
Simulasi merupakan salah satu cara untuk memecahkan berbagai persoalan yang dihadapi di dunia nyata (real world). Banyak metode yang dibangun dalam
Operation Research dan System Analyst untuk kepentingan pengambilan keputusan
dengan menggunakan berbagai analisis data. Namun pendekatan yang digunakan untuk memecahkan berbagai masalah yang mengandung ketidakpastian dan kemungkinan jangka panjang yang tidak dapat diperhitungkan dengan seksama adalah dengan simulasi.
Simulasi dapat diartikan sebagai suatu sistem yang digunakan untuk memecahkan atau menguraikan persoalan-persoalan dalam kehidupan nyata yang penuh dengan ketidakpastian dengan tidak atau menggunakan model atau metode tertentu dan lebih ditekankan pada pemakaian komputer untuk mendapatkan solusinya. (Kakiay, 2004, p1-2)
Konsep sistem simulasi muncul dan dilaksanakan pada permulaan tahun 1950-an. Konsep ini muncul sebagai akibat dari terjadinya berbagai perubahan di dalam memandang persoalan, dimana suatu persoalan dianggap dapat diuraikan menurut bagian-bagian yang berinteraksi secara simultan. Perubahan-perubahan semacam ini secara nyata dapat diamati dalam percobaan. Sistem simulasi memberikan hasil yang layak (feasible) pada EDP, dimana hasilnya dapat diperoleh dengan cepat. Simulasi juga memberikan kemungkinan untuk mengerjakan seluruh bagian dalam sistem analisis yang sebenarnya merupakan persoalan yang kompleks yang harus dikerjakan dengan analisis.
3.9.2. Simulasi Komputer
Simulasi komputer bukan lagi merupakan barang baru. Simulasi ini sudah cukup dikenal di berbagai negara di seluruh dunia, terutama digunakan untuk memecahkan berbagai persoalan yang rumit. Karena persoalan yang luas dan rumit tersebut dapat diselesaikan dengan simulasi, maka kemudian timbul pemikiran untuk merencanakan langkah-langkah pembuatan program simulasi secara sistematis sehingga persoalan yang kompleks tersebut dapat dipecahkan dan diprogramkan dengan lebih mudah.
Pada simulasi komputer hanya menggunakan komputer untuk memecahkan masalah sesuai kebutuhan yang kemudian diprogramkan ke dalam komputer. Semua tingkah laku yang dijadikan sebagai persoalan dialihkan ke dalam program, termasuk
ketentuan logika pengambilan keputusan dan pelaksanaannya. Simulasi komputer banyak dipergunakan dalam berbagai sistem karena menawarkan berbagai keunggulan sebagai alat untuk melakukan analisis. (Kakiay, 2004, p13-15)
3.9.3. Keuntungan Simulasi
Pada pendekatan simulasi, untuk menyelesaikan berbagai persoalan yang rumit akan lebih mudah dilakukan bila dimulai dengan membangun model percobaan dari suatu sistem. Menurut Kakiay (2004, p3-4), keuntungan yang dapat diperoleh dengan memanfaatkan simulasi, adalah :
1. Menghemat waktu (CompressTime)
Kemampuan di dalam menghemat waktu ini dapat dilihat dari pekerjaan yang bila dikerjakan akan memakan waktu tahunan tetapi kemudian dapat disimulasikan hanya dalam beberapa menit, bahkan dalam beberapa kasus hanya dalam hitungan detik. Kemampuan ini dapat dipakai oleh para peneliti untuk melakukan berbagai pekerjaan desain operasional yang mana juga memperhatikan bagian terkecil dari waktu untuk kemudian dibandingkan dengan yang terdapat pada sistem yang nyata berlaku.
2. Dapat melebar-luaskan waktu (Expand Time)
Hal ini terlihat terutama dalam dunia statistik dimana hasil yang diinginkan dapat tersaji dengan cepat. Simulasi dapat digunakan untuk menunjukkan perubahan struktur dari suatu sistem nyata (real system) yang sebenarnya tidak dapat diteliti
pada waktu yang seharusnya (real time). Dengan demikian simulasi dapat membantu mengubah real system hanya dengan memasukkan sedikit data.
3. Dapat mengawasi sumber-sumber yang bervariasi (Control Sources of Variation ) Kemampuan pengawasan dalam simulasi ini tampak terutama apabila analisis
statistik digunakan untuk meninjau hubungan antara variabel bebas dengan variabel terkait yang merupakan faktor-faktor yang akan dibentuk dalam percobaan. Hal ini dalam kehidupan sehari-hari merupakan suatu kegiatan yang harus dipelajari dan ditangani dan tidak dapat diperoleh dengan cepat.
4. Mengoreksi kesalahan-kesalahan perhitungan (Error in Meansurment Correction) Dalam prakteknya, pada suatu kegiatan ataupun percobaan dapat saja muncul
ketidakbenaran dalam mencatat hasil-hasilnya. Sebaliknya, dalam simulasi komputer jarang ditemukan kesalahan perhitungan terutama bila angka-angka diambil dari komputer secara teratur dan bebas. Komputer mempunyai kemampuan untuk melakukan perhitungan dengan akurat.
5. Dapat dihentikan dan dijalankan kembali (Stop Simulation and Restart)
Simulasi komputer dapat dihentikan untuk kepentingan peninjauan ataupun pencatatan semua keadaan yang relevan tanpa berakibat buruk terhadap program simulasi tersebut. Dalam dunia nyata, percobaan tidak dapat dihentikan begitu saja. Dalam simulasi komputer, setelah dilakukan penghentian maka kemudian dapat dengan cepat dijalankan kembali (restart).
6. Mudah diperbanyak (Easy to Replicate)
Dengan simulasi komputer percobaan dapat dilakukan setiap saat dan dapat diulang-ulang. Pengulangan dilakukan terutama untuk mengubah berbagai komponen dan variabelnya, seperti dengan perubahan pada parameternya, perubahan pada kondisi operasinya, ataupun dengan memperbanyak output.