TUGAS AKHIR ANALISA PENGARUH WAKTU TAHAN TERHADAP CACAT Analisa Pengaruh Waktu Tahan Terhadap Cacat Warpage Pada Proses Injeksi Plastik Bahan Polypropylene (Pp).

(1)

i

TUGAS AKHIR

ANALISA PENGARUH WAKTU TAHAN TERHADAP CACAT

WARPAGE PADA PROSES INJEKSI PLASTIK BAHAN

POLYPROPYLENE (PP)

Disusun Sebagai Syarat Untuk Mencapai Gelar Sarjana Teknik

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Surakarta

Disusun Oleh : Joko Dwi Prasetya

D200 10 0068

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

MOTTO

"lebih baik mengerti sedikit daripada salah mengerti"

(A. France)

“pendidikan mempunyai akar yang pahit,tapi buahnya manis”

(Aristoteles)

"mulai adalah kata yang penuh kekuatan. Cara terbaik untuk menyelesaikan sesuatu adalah “mulai". Tapi juga

mengherankan,pekerjaan apa yang dapat kita selesaikan kalau kita hanya memulainya

(Clifford Warren)

“Orang lain bisa meraih impiannya tentu kita juga bisa meraihnya”

(Joko Dwi Prasetya)

“ilmu itu apapun, kapanpun dan dimanapun untuk kita pelajari ”

(7)

vii

ANALISA PENGARUH WAKTU TAHAN TERHADAP CACAT

WARPAGE PADA PROSES INJEKSI PLASTIK BAHAN

POLYPROPYLENE (PP)

Joko Dwi Prsetya, Bambang Waluyo F.ST, Amin Sulistyanto, ST Tenik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta

Jl.A. Yani Tromol pos I Pabelan, Surakarta Email: prasetyo.dwi92@gmail.com

ABSTRAKSI

Injection molding adalah proses pembentukan plastik dengan cara melelehkan material plastik yang diinjeksikan ke dalam sebuah cetakan( mold ). Cacat yang sering terjadi pada produk injection molding antara lain short shot, Sink mark, flash dan warpage. Faktor penyebab terjadinya warpage dipengaruhi oleh tekanan injeksi, suhu cetakan, titik leleh dan waktu tahan pada proses injeksi plastik (Huang dan Tai, 2001). Oleh karena itu, tujuan dari penelitian ini adalah untuk meneliti pengaruh waktu tahan terhadap terjadinya cacat warpage dari hasil produk injection molding dan untuk menentukan parameter waktu tahan yang tepat sehingga didapatkan produk yang optimal dari injection molding.

Langkah awal pembuatan cetakan (mold) dengan mesin CNC milling dan pembuatan pendingin dengan sistem softooling tipe saluran pendingin conformal. Sistem soft toling dibuat dengan mencampurkan serbuk aluminium dan lem epoxy dengan perbandingan 2:1 saluran conformal dicetak didalamnya. Metode pengambilan data yang digunakan adalah pemrosesan gambar dengan pengambilan gambar menggunakan kamera 14 pixel dan diproses menggunakan software solidwork dan pengukuran warpage dengan alat ukur dial indikator sehingga dapat dianalisa secara statistik serta dapat diambil sebuah kesimpulan.

Dari hasil penelitian didapat kesimpulan bahwa dalam penelitian ini secara umum menaikan waktu tahan membuat persentase warpage yang terjadi semakin semakin mengecil bahkan menghilang begitu juga sebaliknya. Waktu tahan optimal dari penelitian ini yaitu pada waktu tahan 12.5 detik.

(8)

ANALISA PENGARUH WAKTU TAHAN TERHADAP CACAT

WARPAGE PADA PROSES INJEKSI PLASTIK BAHAN

POLYPROPYLENE (PP)

Joko Dwi Prsetya, Bambang Waluyo F.ST, Amin Sulistyanto, ST Tenik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta

Jl.A. Yani Tromol pos I Pabelan, Surakarta Email: prasetyo.dwi92@gmail.com

ABSTRACTION

Injection molding is a plastic forming process by way of melting the plastic material is injected into a mold (mold). Defects that often occur in injection molding products include a short shot, Sink mark, flash and warpage. The causes of warpage is affected by the injection pressure, mold temperature, melting and holding time in the plastic injection process (Huang and Tai, 2001). Therefore, the purpose of this study was to investigate the influence of the holding time of the occurrence of defects warpage of the results of injection molding products and to determine the proper holding time parameter to obtain the optimal product of injection molding.

The initial step of making the mold (mold) with CNC milling machines and manufacture of cooling systems softooling type of conformal cooling channels. Toling soft system is made by mixing powdered aluminum and epoxy glue in the ratio 2: 1 channel conformal printed therein. The data collection method used is processing images with image capture using a 14 pixel camera and processed using software solidwork and warpage measurement with a dial indicator measuring devices that can be analyzed statistically and can be drawn to a conclusion.

From the results of the study concluded that in this study generally increase the holding time making warpage percentage that increasingly smaller and smaller and even disappear and vice versa. Optimal holding time of this analysis, the holding time of 12.5 seconds.

(9)

ix

KATA PENGANTAR

Bismillahirrahmannirrahim

Segala puji bagi Allah SWT yang telah memberikan rahmat, hidayah

serta inayahnya sehingga tugas akhir berjudul “ANALISA PENGARUH WAKTU TAHAN TERHADAP CACAT WARPAGE PADA PROSES INJEKSI PLASTIK BAHAN POLYPROPYLENE (PP)”, dapat terselesaikan dengan baik.

Penulisan tugas akhir ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan Sarjana Strata Satu Teknik Mesin Universitas

Muhammadiyah Surakarta.

Tersusunnya tugas akhir ini tidak lepas dari bantuan berbagai pihak, baik langsung maupun tidak langsung, untuk itu ucapan terima kasih kepada:

1. Bapak Ir. H. Sri Sunarjono, MT., Ph.D selaku dekan Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Surakarta.

2. Bapak H. Tri Widodo Besar R., ST., Msc., Ph.D selaku Ketua Jurusan

Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.

3. Bapak Bambang Waluyo F.,ST., MT selaku pembimbing I yang

senantiasa memberikan koreksi dan bimbingannya.

4. Bapak Amin Sulistyanto, ST selaku pembimbing II, terima kasih atas

segala bimbingan dan masukannya.

5. Bapak Amin Sulistyanto selaku pembimbing akademik yang telah

memberikan nasehatnya selama ini.

6. Bapak dan Ibu dosen pengajar Teknik Mesin Universitas

Muhammadiyah Surakarta yang telah memberikan ilmu perkuliahan

kepada penulis.

7. Orang tua serta keluarga yang telah memberikan bantuan moral

(10)

(11)

xi

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ... . i

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI ... . ii

HALAMAN PERSETUJUAN ... iii

HALAMAN PENGESAHAN ... iv

DAFTAR LAMPIRAN ... .xvii

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang ... 1

1.2. Tujuan Penelitian ... 2

1.3. Batasan masalah ... 2

1.4. Manfaat Penelitian ... 3

(12)

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Tinjauan Pustaka ... 5

2.2. Landasan Teori ... 7

2.2.1. Plastik ... 7

2.2.2. pengertian Umum Tentang polimer ... 8

2.2.3. Sifat Mekanik Polimer ... 16

2.2.4. injection molding ... 18

2.2.5. Sistem Pendingin Konformal ... 24

2.2.6. Pengaruh Parameter Terhadap Proses Injection Molding . 25 2.2.8.Cacat Warpage ... 27

2.2.8.Cara Pengukuran Warpage ... 32

BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1. Diagram Alir Penelitian ... 34

3.2.Penguraian Diagram Alir... 35

3.3. Tempat penelitian Lapangan ... 36

3.4. Proses Pembuatan Cetakan ... 36

3.5.Bahan Pembuatan Spesimen ... 40

3.6. Mesin Injection Molding ... 41

3.7. Diagram Alir Proses Pembuatan Produk ... 42

(13)

xiii

BAB IV HASIL DAN ANALISA PENELITIAN

4.1. Data Hasil Penelitian ... 48

4.2. Hasil Analisa Warpage ... 49

4.2.1. Pungukuran Luasan Warpage SoftwareSolidWorks ... 49

4.2.2. Pungukuran Besaran Cacat Warpage Dengan Dial Indikator

... 52

4.2.3. Pembahasan Hasil Pengukuran Luasan Dan Besaran

Warpage...

... 54

3.5. Analisa Cacat Selama Penelitian ... 55

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan ... 57

5.2. Saran ... 57

DAFTAR PUSTAKA

(14)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Plastik thermoplastic ... 9

Gambar 2.2. Biji plastik Polypropylene ... 10

Gambar 2.3. Plastik Thermosetting ... 14

Gambar 2.4.Tegangan-Regangan Polimer ... 18

Gambar 2.5. Unit Mesin Injcetion Molding ... 19

Gambar 2.6. Clamping Unit... 20

Gambar 2.7. Standard Unit Lego ... 22

Gambar 2.8. Sistem Pendingin Konvensional ... 25

Gambar 2.9.Sistem Pendingin Konformal ... 25

Gambar 2.10.Warpage ... 27

Gambar 2.11. Sink Mark ... 29

Gambar 2.12. Weld Line ... 31

Gambar 2.13. Pengukuran Luasan Warpage... 32

Gambar 2.14. Pengukuran Besaran Warpage ... 32

Gambar 3.1. Diagram Alir Penelitian ... 34

Gambar 3.2. Bentuk Spesimen Yang Direncanakan ... 36

Gambar 3.3. Desain Mold Yang Direncanakan ... 37

Gambar 3.4. Komponen Mold ... 38

(15)

xv

Gambar 3.6. Proses Membuat Pendingin ... 40

Gambar 3.7. Polypropylene ... 41

Gambar 3.8. Instalasi Mesin Injection Molding ... 41

Gambar 3.9. Thermometer... 42

Gambar 3.10. Stopwatch ... 43

Gambar 3.11. Kunci Pas ... 43

Gambar 3.12. Mistar Sorong ... 43

Gambar 3.13. gerinda ... 44

Gambar 3.14. Gelas Ukur ... 44

Gambar 3.15. Pompa Dan Selang Air ... 44

Gambar 3.16. Ember ... 45

Gambar 3.17. Bor Tangan ... 45

Gambar 3.18. Kamera ... 46

Gambar 3.19. Meja ... 46

Gambar 3.20. Dial Indikator ... 47

Gambar 3.21. Mesin Injection Molding ... 47

Gambar 4.1. Pengukuran Warpage Yang Telah Ditandai. ... 49

Gambar 4.2. Extruded Boss Skecth ... 50

(16)

Gambar 4.4. Grafik Pengaruh Parameter Waktu Tahan Terhadap Luasan

Warpage ... 52

Gambar 4.5. Pengukuran Besaran Warpage Dengan Dial Indikator ... 52

Gambar 4.6.Grafik Pengaruh Parameter Waktu Tahan Terhadap besaran

Warpage ... 54

Gambar 4.7. produk cacat short shot ... 56

(17)

xvii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Melting Point Thermoplastic ... 9

Tabel 2.2. Tipikal Properti Dari Polypropylene ... 11

Tabel 2.3. Melting Point Thermosetting ... 14

Tabel 3.1. Data Proses Injeksi plastik ... 35

Tabel 4.1. Percobaan Dan Pengamatan ... 48

Tabel 4.2. Hasil Pengukuran Luasan Warpage Software Solid Works .... 51

(18)

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Gambar Spesimen Penelitian

Lampiran 2. Data Hasil Pengukuran Luasan Warpage

Lampiran 3. Data Hasil Pengukuran Besaran Warpage