PERANCANGAN DAN PROSES PEMBUATAN MOLDING CONTAINER BKKBN SISTEM DIRECT SPRUE GATE

PERANCANGAN DAN PROSES PEMBUATAN MOLDING CONTAINER BKKBN SISTEM DIRECT SPRUE GATE

Triono Priohutomo1_{, Ade Fakharurrozi}2

Teknik Mesin, Sekolah Tinggi Teknologi Mandala Bandung

Abstak

Perancangan dan analisa mold menggunakan software CAD/CAE agar memudahkan perancang dalam merancang dan menganalisa kemungkinan-kemungkinan cacat produk saat proses produksi berlangsung. Mold ini dibuat dengan system partisi untuk bagian mold body containernya. Agar proses pembuatan bisa mempercepat waktu, mold ini menggunakan standar moldbase dari ACME. Keseluruhan proses pembuatannya menggunakan mesin CNC vertical milling 3 axis dengan bantuan software CAM. Proses produksi menggunakan mesin injeksi plastic dengan kapasitas 1000 ton. Adapun dari tuntutan dari customer yang harus di terapkan pada perancangan dan pembuatan mold ini.

Kata kunci : Desain, Pembuatan, Analisa

Abstract

Mold design and analysis using CAD / CAE software to facilitate the designer in designing and analyzing the possibility of product defects during the production process. This mold is made with a system partition for the mold body container part. So that the manufacturing process can speed up the time, this mold uses the moldbase standard from ACME. The entire manufacturing process uses a 3 axis vertical milling CNC machine with the help of CAM software. The production process uses a plastic injection machine with a capacity of 1000 tons. As for the demands from customers that must be applied to the design and manufacture of this mold.

Keywords : Design, Manufacture, Analysis

1. PENDAHULUAN

Plastik adalah suatu polimer yang memiliki sifat-sifat yang luar biasa. Material plastik yang digunakan dalam pembuatan produk plastik

diantaranya polypropylene,

polyetilene, polystyrene, dan lain-lain (Amri, 2009, Anggono, 2005, Awaliddin, 2012). Produk yang berbahan baku plastiksekarang ini sering di jumpai dalam kehidupan manusia. Hal ini membuka peluang para pengusaha untuk membuat produk yang bisa di gunakan dalam kehidupan sehari-hari atau industri dan lain-lain, salah satunya adalah tempat atau box penyimpanan alat peraga BKKBN dari pemerintahan untuk sarana edukasi kepada masyarakat mengenai program pemerintahan.

Gambar 1 Sample Produk Container BKKBN 2018

Mengingat jumlah produksi yang cukup banyak ini. Dalam produksi produk ini, agar efisien dipilih metode dengan proses injeksi plastik. Injeksi plastik adalah metode pembentukan termoplastik dimana material yang di lelehkan akibat pemanasan barel, di injeksikan oleh plunger kedalam cetakan yang didinginkan oleh aliran air sehingga mengeras. Material plastik yang terdapat di dalam cavity kemudian di tahan di dalam mold dibawah tekanan tertentu untuk menjaga adanya

shrinkage selama produk mengalami pendinginan (Firdaus, 2002, Kamaruddin, 2010). Proses produksi menggunakan mesin injeksi ini tidak terlepas dari cacat produk seperti sink mark, short shot, flash, flow mark, warpage, bubble ataupun weld line yang terjadi pada bagian-bagian tertentu. Permasalahan umum yang sering terjadi pada injeksi plastik adalah adanya penyusutan pada produk hasil proses injeksi. Dalam proses injeksi plastik banyak parameter yang dapat mempengaruhi hasil injeksi (Gede, 2014, Deden, 2005). Adapun parameter-parameter tersebut adalah holding time, inject time, cooling time, mold temperature, dan lain-lain. Jika salah satu parameter tersebut di abaikan, maka hasil benda cetakan tersebut kurang baik antara lain akan timbul cacat shrinkage pada benda hasil cetakan (Santoso, 2014). Shrinkage merupakan suatau cacat berupa perubahan dimensi produk hasil proses injeksi. Design cetakan yang kurang optimal dan pengaruh parameter proses injeksi dapat mempengaruhi timbulnya beberapa jenis cacat diatas yang mengakibatkan biaya produksi menjadi tinggi atau kurang efisien karena material banyak yang terbuang dan juga kualitas produk menurun dikarenakan banyak produk yang cacat. Rencana design mold container BKKBN ini dapat menghasilkan 1 buah produk dalam sekali siklus dikarenakan produk yang besar dan sesuai permintaan customer.

2. METODE PENELITIAN

Tahapan perancangan

merupakan suatu metode untuk menyelesaikan suatu permasalahan secara sistematis dan terstrukur. Dasar metode perancangan yang telah

disesuaikan dengan proses

kegiatannya yang digunakan dalam

penyelesaian tugas akhir ini akan dijelaskan pada diagram alir metode french sebagai berikut :

Gambar 3.1 Diagram Alir Kerangka Penyelesaian Masalah

 Mulai

Dibagian ini meruapakan persispan yang harus dilakukan penulis agar lebih mudah melakukan prosedur selanjutnya.

 Deskripsi tuntutan

Dibagian ini adalah proses

pembuatan daftar

tuntutan/kebutuhan customer.

 Analisa masalah

Dibagian ini merupakan kegiatan analisa yang berkaitan dalam sebuah perancangan design mold.

 Rumusan masalah

Dibagian ini merupakan kajian rumusan masalah – masalah yang terjadi dalam proses perancnagan design mold.

 Penialian dan pemilihan alternatif rancangan

Dibagian ini merupakan proses penilaian dan pemilihan rancangan yang terbaik yang disesuaikan produk dan kebutuhan customer.

Dibagian ini merupakan perhitungan runner dan gate.

 Design mold

Dibagian ini dilakukan proses gambar 3D design mold.

 Tuntutan customer

Dibagian ini memdeskripsikan kualitas produk yang diharapkan customer.

 Control mesin

Dibagian ini dilakukan perhitungan yang berkaitan dengan mesin injection molding yang akan digunakan.

 Simulasi aliran cairan plastik

Dibagian ini dilakukan simulasi aliran cairan plastik dengan menggunakan software Mold Flow Insight 2010.

 Komponen – komponen standar Dibagian ini dilakukan list kebutuhan part – part accessories standar yang nantinya akan di assembling pada molding yang telah dibuat.

 Proses dan waktu pemesinan

Dibagian ini dilakukan proses perhitungan waktu dan proses pembuatan kontruksi molding.

 Selesai

Akhir dari proses perancangan mold.

2.1 Daftar Tuntutan Permintaan 2.1.1 Produk

Data produk yang diperoleh oleh penulis adalah berupa produk asli box container BKKBN. Gambar 3D serta gambar kerja produk 2D kemudian dibuatkan berdasarkan contoh produk yang ada. Selain itu, dipastikan pula bahwa gambar yang dibuattelah sesuai dengan permintan dari customer, dengan cara diverifikasi langsung oleh customer. Gambar kerja 2D produk dapat dilihat pada lampiran A.

Gambar 2.2 Gambar 3D Produk Tutup Container BKKBN

Tabel 2.1 Spesifikasi Produk Tutup Container BKKBN

Gambar 2.3 Gambar 3D Produk Body Container BKKBN

Tabel 2.2 Spesifikasi Produk Body Container BKKBN

2.1.2 Material Produk

Matrial yang dipakai untuk membuat body container bkkbn ini adalah thermoplastic jenis PP (Polypropylene) dengan nilai shrinkage 1.2 – 2.0 % dan berat jenis 0.95 ρ g/cm3 _{(lampiran H).} Material PP memiliki temperatur

No Spesifikasi Keterangan

1 Nama Produk Body Box

2 Dimensi 700 mm X 377 mm X 385 mm

3 Volume 202039,9 mm3

4 Berat Produk 3,124 kg No Spesifikasi Keterangan

1 Nama Produk Tutup Box

2 Dimensi 700 mm X 400 mm X 45.7 mm

3 Volume 115361,0 mm3

leleh plastik adalah 180 - 280̊ C (lampiran F) serta temperatur kerja cetakan 0 - 80̊ C (lampiran F). Material PP mempunyai ketahanan bahan kimia (hemical resistance) yang tinggi, tetapi ketahanan pukul (impact strenght) nya rendah. Material PP

termasuk kelompok

thermoplastik.

Material PP adalah pilihan terbaik untuk bahan plastik terutama untuk yang berhubungan dengan

makanan, minuman, dan

kebutuhan lainnya.

Karakteristiknya adalah transparan, tidak jernih atau berawan, dan cukup mengkilap. Material PP lebih kuat dan ringan dengan daya tembus uap uang rendah, ketahanan yang baik terhadap lemak, dan stabil terhadap suhu tinggi.

2.2 Daftar Tuntutan

2.2.1 Penentuan Parting Line

Penempatan parting line adalah proses perancangan cetakan yang sangat penting. Beberapa alasannya adalah bahwa penempatan parting line

mempertimbangkan kemudahan

proses pembuatan core dan cavitynya, memudahkan untuk mengeluarkan produk, serta tidak menganggu

penampilan produk.

Penempatan parting line pada produk

container bkkbn ini adalah sebagai berikut :

Gambar 2.4 Parting Line Produk Tutup Container BKKBN

Gambar 2.5 Parting Line Produk Body Container BKKBN

2.3 Pemilihan Alternatif Rancangan Adapun pemilihan alternatif-alternatif yang disesuaikan dengan kebutuhan dan kapasitas area mold pada mesin Yan Hing JS1000lebih jelasnya bisa dilihat di (lampiran B).

No Tuntutan Keterangan 1 Material Plastik PP

(Polypropylene) 2 Jumlah Cavity 1 Cavity 3 Moldbase

Yang Digunakan

ACME (PT. Allindo Coin Mas Era) 4 Mesin Injection Yang Digunakan Yan Hing JS1000 (kapasitas 1000 ton)

Gambar 2.6 Spesifikasi Mesin Injection Yan Hing JS1000 Sumber : (Manual Book Mesin Injection Yan Hing)

2.3.1 Pemilihan Mold Base

Dilihat dari gambar yang telah dibuat berdasarkan contoh produk yang ada, berdasarkan mold base (ACME), maka ada beberapa alternatif pilihan mold base yang tersedia.

Mold base yang dipilih adalah standar catalog ACME S 6090 untuk penutup box container bkkbn dan ACME S 6090 untuk body box container. Beberapa petimbangan dalam memilih mold base ini adalah:

 Luas area terluar produk pada cetakan disesuaikan dengan kebutuhan.

 Pertimbangan alternatif sistem aliran pendinginan yang lebih banyak.

 Opening molding disesuaikan dengan spesifikasi mesin injection molding yang akan digunakan (lampiran B).

2.4 Pemilihan Material Part Aktif Material part aktif adalah material yang berhubungan dengan plastik. Part aktif merupakan komponen paling penting dalam mold. Pada umumnya, pemilihan material dipertimbangkan berdasarkan

pemenuhan tuntutan customer seperti :

 Kemampuan/ketahanan pakai

 Tahan aus (wear resistance)

 Tahan impact (toughness)

 Tahan tekan (compression strenght)

 Keras pada temperatur operasi  Karakteristik  Kestabilan dimensi  Tahan panas  Pengerjaan  Mudah dikerjakan  Mudah diperbaiki

Untuk itu, material yang digunakan untuk pelat aktif adalah baja karbon sedang JIS S50C, sesuai dengan material yang dipasok dari moldbase ACME. JIS S50C memiliki komposisi C 0.47 – 0.53%, Si 0.15 – 0.35%, Mn 0.60 – 0.90%, Ni maksimal 0.20% dan Cr maksimal 0.20%.

2.5 Perancangan Sistem Saluran Material

 Perancangan runner

Bentuk runner yang di pilih adalah circular section, pertimbangannya adalah :

 Proses lebih mudah dan lebih cepat

 Laju material plastik lebih stabil sehingga dapat terisi penuh pada rongga cetak.

 Perancangan gate

Dengan mempertimbangkan dari segi bentuk produk, maka gate yang paling sesuai adalah jenis sprue gate, dikarenakan dimensi produk yang besar dan jumlah cavity hanya satu saja.

2.6 Perancangan Saluran Pendingin Adanya sistem saluran pendingin ini diberi agar temperatur pada cetakan dapat terjaga dengan stabil. Dibuatlah saluran pendinginan. Melihat kontruksi mold yang di pilih. Pada mold penutup container BKKBN ini terdapat pada bagian core dan cavity dengan satu inlet satu outlet. Sedangkan pada body container BKKBN hanya ada pada cavity saja dikarenakan sustem mold partisi dan banyaknya lubang penendang produk (ejector). Sket dapat dilihat pada gambar di bawah.

2.7 Gambar 2D Produk

Contoh gambar produk di buat gambar 2 dimensi (2D) yang nantinya akan di rencanakan perancangan perhitungan design cetakan pada produk tersebut untuk gambar lebih jelasnya bisa dilihat di (lampiran A).

Gambar 2.10 Gambar 2D Produk Body Container BKKBN

3. HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1 Penyusutan Produk (Shrinkage)

Untuk penyusutan karena sudah ditentukan oleh customer dengan menggunakan material PP (Polypropylene) yang terkait dengan daftar tuntutan maka nilai shrinkage yang digunakan 1,2 – 2,0 % berdasarkan table (lampiran H). (Perancangan Peralatan Pencetak, Budiarto, Hal 34)

3.2 Jumlah Cavity

Untuk jumlah cavity karena sudah ditentukan oleh customer dengan permintan 1 mold dengan

jumlah cavity sebanyak 1

cavity.Dikarenakan produk yang besar dan posisi center produk tepat pada center nozzle mesin injectionny.

3.3 Runner dan Gate

Dimensi runner dan gate pada mold tutup dan body container BKKBN ini mengaplikasikan bentuk lingkaran dengan jenis full gate sistem. Berdasarkan pengalaman penulis merancanang ada satu rumus yang bias digunakan, yaitu :

Gambar 2.9 Gambar 2D Produk Tutup Container BKKBN

Tebal dinding produk maksimal = 4 mm

D = S max + 1,5 = 4 mm + 1,5 = 5,5 mm

(Perancangan peralatan pencetak, Budiarto, Hal 38)

Namun pada pelaksanaannya untuk system full gate biasa menggunakan komponen standar mold dari penyedian komponen mold. Dalam hal ini menggunakan standar komponen dari ACME. Namun dengan batas minimal lubang dari full gate adalah 5,5 mm.

3.4 Verifikasi Aliran Cairan Plastik Dilihat dari data lampiran diketahui bahwa temperature leleh material PP (Polyprophylene) adalah 180 – 280 ̊ C, sedangkan untuk temperature kerja cetakan adalah 0 – 180 ̊ C (lampiran F).

3.5 Kontrol Mesin Injeksi

 Jarak Bukaan Mesin dan Tie Bar Kontrol kemampuan jarak bukaan mesin penting untuk memastikan bahwa langkah bukaan untuk

pengeluaran produk bias

diakomodasi oleh mesin. Jarak bukaan cetakan dapat dilihat pada (lampiran B). Jarak bukaan mesin maksimal adalah 1150 mm. Jarak antara tie barnya adalah 1210 x 1210 mm dapat dilihat pada (lampiran B). sedangkan lebar cetakan adalah 600 mm yang artinya cetakan masuk pada mesin ini.

 Kontrol Gaya Cekam Mesin

Untuk perhitungan gaya cekam cetakan ini dapat dilakukan dengan dua cara / metoda, yaitu metoda dari DEMAG dan metoda dari TATMING. Yang penulis akan ambil adalah metode dari DEMAG. Berikut data – data yang diperlukan untuk menghitung gaya cekam pada cetakan.

Untuk produk tutup container :

- Flow Path (Lp) = 765,1 mm = 76,51 cm

- _{Luas Proyeksi Produksi (Aproj) =}

Panjang produk x Lebar produk = 700 mm x 400 mm = 280.000

mm2

- Tebal Dinding Produk (T) = 4 mm Untuk Produk body container

- Flow Path (Lp) = 1482,1 mm = 148,21 cm

- _{Luas Proyeksi Produksi (Aproj)=}

Panjang produk x Lebar produk = 700 mm x 377 mm = 263.900

mm2

- Tebal Dinding Produk (T) = 4 mm

 Metoda DEMAG

Untuk menghitung gaya cekam (clamping force) dengan metoda DEMAG, dihitung dengan rumus sebagai berikut :

Fc = Pspec X Aproj Pspec = Lp X fs

Keterangan : Fc = gaya cekam

Pspec = specific internal pressure

Aproj = luas proyeksi produk Lp = flow path (panjang aliran dari gate sampai titik terjauh (cm))

Fs = factor ketebalan dinding  Produk Tutup

Dari tabel factor ketebalan dinding (lampiran D).untuk ketebalan 4 mm ternyata diluar tabel. Jadi penulis mencoba dengan cara ekstrapolasi namun hasil angkanya minus. Jadi diambil nilai sf = 0,25 kg/cm3_. Maka, Pspec = 76,51 cm X 0,25 kg/cm3 _{= 19,12 kg/cm}2 Fc = 19,12 kg/cm2 _{X 6655,05 cm}2 = 127244 kg = 127,2ton  Produk Body

Dari tabel factor ketebalan dinding (lampiran D).untuk ketebalan 4 mm ternyata diluar tabel. Jadi penulis

mencoba dengan cara ekstrapolasi namun hasil angkanya minus. Jadi diambil nilai sf = 0,25 kg/cm3_. Maka, Pspec = 148,21 cm X 0,25 kg/cm3 _{= 37,05 kg/cm}2 Fc = 37,05 kg/cm2 _{X 20203,99} cm2 _{= 748557,82 kg} = 748,5 ton

Berdasarkan perhitungan didapat gaya cekam terbesar yang dibutuhkan cetakan sebesar 127,2 ton untuk tutup dan 748 ton untuk body yang artinya cetakan dapat di proses pada meisn Yan Hing

JS1000 sesuai kebutuhan

customer.

 Kontrol Kapasitas Injeksi

Kontrol kapasitas injeksi merupakan perbandingan antara jumlah cavity dengan kemampuan mesin mengisi sejumlah cavity sesuai dengan data teknis dan parameter yang dimiliki. Parameter yang digunakan dalam kontrol kapasitas injeksi mesin adalah berdasarkan gaya cekam mesin dan kapasitas mesin.

 Berdasarkan gaya cekam mesin Kontrol jumlah cavity berdasarkan gaya cekam mesin dapat dihitung dengan rumus : 𝑁₁ = 𝐹 ( 𝑃 . 𝐴𝑝 )− 𝐴𝑟 𝐴𝑝 Keterangan : 𝑁₁ = Jumlah cavity

𝐹𝑐 = gaya cekam mesin = 1000 Ton = 9.806.650 N (lampiran B)

𝑃 = Tekanan injeksi = 1362 kg/cm2 = 13356,66 N/cm2 _{(lampiran B)}

𝐴𝑝 = Luas proyeksi produk tutup = 2800 cm2

𝐴𝑝 = Luas proyeksi produk body = 2639 cm2

𝐴𝑟 = Luas proyeksi full gate tutup = 201 mm2 _{= 2,01 cm}2

𝐴𝑟 = Luas proyeksi full gate body = 314 mm2_{= 3,14 cm}2

Tekanan injeksi yang digunakan adalah sepertiga dari tekanan

injeksi mesin yaitu 13356,66 N/cm2 _/ 3 = 4452,22 N/cm2_{. Maka :}

- Perhitungan produk tutup

𝑁

₁

=

9.806.650

( 4452,22 . 2800 )

−

2,01 2800

=

0,78 ≈ 1

- Perhitungan produk body

𝑁

₁

=

9.806.650

( 4452,22 . 2639 )

−

3,14 2639

=

0,83 ≈ 1

 Berdasarkan kapasitas injeksi mesin

Berdasarkan gambar 4.3 sampai gambar 4.7 didapatkan nilai - nilai untuk volume produk dan volume full gate.

Diketahui volume produk tutup + volume gate = 1153610,2 mm3 Diketahui volume produk body + volume gate = 2604028,8 mm3 Kontrol jumlah cavity berdasarkan kapasitas injeksi mesin dapat dihitung dengan menggunakan rumus : 𝑁2 = 𝑆_𝑉 ( 𝑉_𝑃 + 𝑉_𝑟 ) Keterangan : N2 = Jumlah cavity

Sv = Shot volume mesin = 6811 cm3 (lampiran B)

Vp + Vr = Volume produk tutup = 1153610,2mm3 _{= 1153,6 cm}3

Vp + Vr = Volume produk body = 2604028,8mm3 _{= 2604,0 cm}3

Maka :

- Perhitungan produk tutup

𝑁

₂

=

6811 𝑐𝑚3

( 1153,6 𝑐𝑚3 ₎

=

5,9 - Perhitungan produk body

𝑁

₂

=

6811 𝑐𝑚3

( 2604,0 𝑐𝑚3 )

=

2,6

Berdasarkan perhitungan diatas, ada perbedaan hasil perhitungan

antara hasil menurut gaya cekam mesin dan kapasitas injeksi mesin, berikut perbandingannya

Tutup Box Body Box Gaya cekam mesin 1 Cavity 1 Cavity Kapasitas injeksi mesin 5 Cavity 2 Cavity

Tabel 3.1 perbandingan hasil perhitungan

Berdasarkan hasil perhitungan dan tabel diatas didapatkan jumlah cavity. Dengan demikian yang diambil adalah perhitungan berdasarkan gaya cekam mesin. dengan asumsi jumlah satu cavity setiap mold sudah memenuhi tuntutan customer dan masuk di mesin yang di referensikan oleh customer. Berdasarkan kapasitas injeksi mesin tidak diambil karena dengan jumlah cavity lebih dari satu tidak memungkinkan masuk di mesin yang telah di referensikan oleh customer, karena jarak tie bar mesin hanya bisa masuk untuk jumlah 1 cavity.Dengan perhitungan tersebut mesin Yan Hing JS1000 dengan kapasitas 100 ton dapat memenuhi syarat untuk pembuatan produk box BKKBN.

3.6 Simulasi Mesin Injeksi

Simulasi kontrol injeksi mesin dengan menggunakan software keluaran autodesk yaitu MOLDFLOW INSIGHT 2010.Berikut hasil simulasi – simulasinya.

Gambar 3.8 Simulasi Waktu Pengisian Material Tutup Container BKKBN

Gambar 3.9 Simulasi Waktu Pengisian Material Body Container BKKBN

Gambar 3.10 Simulasi Potensi Weldline Pada Tutup Container BKKBN

Gambar 3.12 Simulasi Potensi Air Traps Pada Tutup Container BKK

Pada gambar diatas terlihat ada beberapa potensi cacat pada produk, namun begitu hasilnya sudah sangat minim sekali dan dapat di tolelir.Dibawah ini beberapa cacat pada produk :

 Cacat weldline

Cacat weldline adalah garis akibat cacat sambungan pada produk yang terbentuk akibat pertemuan aliran lelehan polimer yang telah dingin.Biasanya terjadi di daerah konsentrasi tegangan dapat menyebabkan masalah pada kekuatan produk.

Gambar 3.18 Cacat Weldline

Penyebab :

- Temperature mold atau material yang diatur kurang tinggi

- Speed injection yang terlalu lambat

- Lokasi gate yang kurang tepat Pemecahan :

- Tingkatkan temperature barrel dan mold

- Tingkatkan speed injection dan pressure injection

- Material dihangatkan terlebih dahulu pada hopper mesin

 Cacat air traps

Cacat air traps adalah udara yang terjebak dalam produk. Biasanya terjadi pada saat proses injeksi material kedalam cavity. Udara tidak sempat keluar pada saat plastic memasuki cavity.Bisa juga oleh gas yang tercampur dengan material cair dalam screw.

Gambar 3.19 Cacat Air Traps

Penyebab :

- Material lembab mengandung banyak uap air

- Gas yang terperangkat didalam cyliber screw

- Temperature cetakan yang tidak seragam

Pemecahan :

- Material sudah dikeringkan dengan sempurna

- Naikan screw backpressure selama proses plasticizing

- Perbaiki system ventilasi udara di mold

 Cacat flashing

Cacat flashing adalah terdapat material lebih yang ikut membeku di pinggir produk.

Gambar 3.20 Cacat flashing

Penyebab :

- Kurangnya tekanan camping

- Feeding berlebih (tekanan ataupun volume injeksi)

- Viskositas dari material yang kurang

Pemecahan :

- Penambahan tekanan clamping

- Mengurangi tekanan dan volume injeksi

- Penggantian material dengan viskositas yang tepat

Secara umum ada beberapa pemecahan masalah dilakukan pada saat proses injeksi molding :

- Temperatur

Meningkatkan atau menurunkan suhu di screw cylinder dan mold

- Speed dan injection pressure

Menambahkan atau mengurangi injection speed dan injection pressure

- Sprue bushing

Sprue bushing sebaiknya sesuai dengan produk dan tidak terlalu kecil

- Air vent

Air ventharus memadai dan jangan tersumbat

- Cycle time

Jangan terlalu cepat dan jangan terlalu banyak saluran masuk

- Back pressure

Menaikan atau menurunkan backpressure

3.7 Proses Pemesinan 3.7.1 Flow Chart Pemesinan

Gambar 3.18 Diagram Alir Pemesinan Sampai Percobaan

 Mulai

Bagian ini merupakan persiapan yang harus dilakukan penulis agar lebih mudahh melakukan prosedur selanjutnya.

 Raw material

Tahapan ini merupakan tahapan dimana seluruh material akan diproses telah disiapkan.

 Proses – proses pemesinan dan kerja bangku

Bagian dimana material dilakukan proses pemesinan ataupun proses kerja bangku.

 Sub assembly

Tahapan merakit sub – sub komponen yang telah jadi.

 Assembly

Perakitan seluruh komponen molding yang telah selesai diproses ataupun komponen standar yang di supply akan di rakit menjadi satu kesatuan mold.

 Try injection molding

Merupajan percobaan molding yang telah dibuat dapat menghasilkan produk yang sesuai dengan yang diharapkan atau tidak, apabila telah sesuai harapan maka akan dilanjut ke proses mass production. Dan apabila ada masalah, molding akan segera dianalisa dan diperbaiki.

 Selesai

Akhir dari proses perancangan mold.

Perhitungan parameter proses :  Contoh Perhitungan CNC Milling

 Nama Komponen : Top Clamping Plate

 Proses Pemesinan : Proses roughing Ø100mm sedalam 10mm

 Jenis pahat : Pahat insert Ø20mm  Jumlah gigi (z) : 3 pcs  Kecepatan potong (Vc) : 150 m/min (Lampiran K)  Rpm (n) :

𝑛 =

𝑉𝑐 𝑥 1000 (𝜋 𝑥 20)

𝑛 =

150 𝑥 1000 (𝜋 𝑥 20) = 2387,3 rpm  Pemakanan ( f ) : 0.20 mm/rev  Kecepatan pemakanan ( Vf ) : Vf = f x n x z

= 0.20 mm/rev x2387,3 rpm x 3

= 1432.38 mm/min  Contoh Perhitungan bubut

 Nama komponen : Shaft retainer core plate

 Proses pemesinan : Bubut panjang dan diameter

 Jenis pahat : Pahat HSS tepi rata  Kecepatan potong ( Vc ) : 19 m/min (lampiran I)  Panjang bakalan ( lo ) : 130 mm  Panjang akhir ( lm ) : 120 mm  Diameter ( D ) : 50 mm R = 50/2 = 25 mm  Kedalaman pemakanan : 1 mm  Jumlah pemakanan ( I ) : 𝐼 = ( 𝑙𝑜−𝑙𝑚 ) 𝑎 = ( 130−120 ) 1 = 10  Rpm ( n ) : 𝑛 = 𝑉𝑐 𝑥 1000 ( 𝜋 𝑥 𝑑 ) = 19 𝑥 1000 ( 𝜋 𝑥 50 ) = 120.9 𝑟𝑝𝑚  Kecepatan pemakanan ( Vf ) : Vf = f x n = 0.8 mm/rev x 120.9 rpm = 96,7 mm/min  Waktu potong ( tc ) : 𝑡𝑐 = 𝑅 𝑉𝑓 𝑥 𝑖 = 25 96,7 𝑥 10 = 2,58 𝑚𝑒𝑛𝑖𝑡  Contoh perhitungan bor

 Nama Komponen : Ejector plate

 Proses pemesinan : pembuatan lubang ejector Ø8 mm

 Jenis pahat : Bor HSS Ø8 mm

 Kecepatan potong ( Vc ) : 15 m/min (lampiran J)  Rpm ( n ) : 𝑛 = 𝑉𝑐 𝑥 1000 ( 𝜋 𝑥 𝑑 ) = 15 𝑥 1000 ( 𝜋 𝑥 8 ) = 596,8 𝑟𝑝𝑚  Pemakanan ( f ) = 0,15 mm/rev (lampiran J)  Kecepatan pemakanan ( Vf ) : Vf = f x n = 0,15 mm/rev x 596,8 rpm = 89,52 mm/min  Panjang pemakanan ( Lt ) : 30 mm  Waktu potong ( Tc ) : 𝑇𝑐 = 𝐿𝑡 𝑉𝑓 = 30 89,52= 0,3 𝑚𝑒𝑛𝑖𝑡 Diketahui : volume mm3

 Material Removal Rate (MBR)

𝑀𝐵𝑅 = 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 ( 𝑚𝑚 3 ₎ 𝑊𝑎𝑘𝑡𝑢 (min) = 4088,11 𝑚𝑚 3 60 𝑚𝑖𝑛 = 68,13 𝑚𝑚3 /𝑚𝑖𝑛

3.8 Gambar Rancangan Cetakan Plastik

Pada sub bab ini ddimana terdapat gambar assembly mold cetakan plastic dari gambar 3D, hasil jadi dari mold yang telah di buat, dan produknya. Adapun flow chart proses pembuatan dapat dilihat pada lampiran.

 Mold tutup Container BKKBN

Gambar 3.23 Gambar 3D Assembly Mold Tutup Container BKKBN

Gambar 3.24 Mold Tutup Container BKKBN

Gambar 3.25 Hasil Cetak Mold Tutup Container BKKBN

 Mold body Container BKKBN

Gambar 3.26 Gambar 3D Assembly Mold Body Container BKKBN

Gambar 3.27 Bagian Moving Plate Mold Body Container BKKBN

Gambar 3.28 Bagian Fixed Plate Mold Body Container BKKBN

Gambar 3.29 Bagian Ejector Plate Mold Body Container BKKBN

Gambar 3.30 Hasil Cetak Mold Body Container BKKBN

 Hasil produk akhir yang di pakai mass pro

Gambar 3.31 Produk Container BKKBN

4. SIMPULAN DAN SARAN 4.1 Simpulan

Dari keseluruhan proses perancangan dan pembuatan, sampai dengan analisa dan perhitungan mold container BKKBN ini, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :

 Ukuran produk yangakan dibuat untuk bagian tutup container adalah 700 mm x 400 mm x 45.7 mm, untuk body container adalah 700 mm x 377 mm x 385 mm. Bahan plastic yang dugunakan adalah polypropylene (PP).

 Perhitungan untuk pemilihan jumlah cavity dengan mesin injeksi yang sudah ditentukan dari awal customer, didapat jumlah satu cavity per mold nya. Karena sesuai dengan tuntutan customer. Dan berdasarkan perhitungan diambil rumus perhitungan berdasarkan gaya cekam mesin, Karena lebih masuk akal.

 Hasil simulasi dengan menggunakan software dapat mengetahui potensi cacat yang mungkin terjadi sehingga dapat meminimalisir kesalahan pada saat produksi, dan juga dapat menimbang juga memilih design yang paling tepat untuk produk tersebut sehingga dapat menghasilkan produk yang sesuai harapan.

 Pembuatan mold menggunakan mesin CNC milling 3 axis dengan

menggunakan software

CAD/CAM.

 Hasil permukaan proses dari mesin CNC milling tidak semuanya halus, terutama bagian produk ada perlakuan lebih lanjut yaitu polishing. Polishing bertujuan agar permukaan mold pada bagian produk halus dan mengkilap.  Proses pencetakan menggunakan

mesin injeksi dengan kapasitas 1000 ton yang sudah di tentukan oleh customer. Berdasarkan

perhitungan mesin dengan kapasitas 1000 ton dapat digunakan untuk produksi mold container BKKBN ini.

4.4 Saran

Untuk simulasi dan analisa proses pencetakan produk yang dipakai sebaiknya memakai software yang terbaru. Agar hasil dari pengolahan data bisa lebih akurat dan sesuai pada saat proses injeksi.

Ketebalan produk mungkin bisa kurang 1 mm. dikarenakan fungsi dari container BKKBN ini hanya berisi alat peraga dan beberapa buku yang tidak terlalu banyak dan tidak terlalu berat. Pengurangan ini bertujuan agar bisa mengurangi biaya produksi.

Untuksistempenguncianpartisip ada mold terutamauntuk mold body container BKKBN sebaiknya di perkuat. Dikarenakan fakta dilapangan pada saat produksi sudah berjalan 700 shoot, ada pergeseran dibagian cavity yang menjadikan produk missmatch (bergeser, tidak satu garis) atau dengan kata lain produk berbeda ketebalan antara bagian kiri dan kanan (tebal tipis sebelah).

DAFTAR PUSTAKA

Akbarzadeh, ASadeghi M,. (2011). Parameter Study in Plastic Injection Molding Process using Statistical Methods and IWO Algoritm International Journal Modeling And Obtimization, Vol. 1(2).

Amri, Alfan. (2009). Pengaruh Pendinginan Dalam Proses Injection Molding Pembuatan Acetabular Cup Pada Sambungan Hip.

Anggono, A. D. (2005, juli). Media Mesin. Prediksi Shrinkage Untuk Menghindari Cacat Produk Pada Plastic Injection, Vol. 6( 2), 70-77. Awwaluddin, Muhammad., Santosa

Perhitungan Kebutuhan Cooling Tower Pada Rancang Bangun Untai Uji Sistem Kendali Reaktor Riset, Vol. 9(1).

Banyak Saluran Pendinginan Lurus. (t.thn.). Dipetik oktober 10, 2017, dari http://www.dmeuniversity.net/ Budiarto. (2002). Perancangan

Peralatan Pencetak. Bandung: Politeknik Manufaktur Negeri Bandung.

Clamping Unit. (t.thn.). Dipetik oktober 5, 2017, dari http://www.ispitb.org Detail Mesin Injeksi. (t.thn.). Dipetik

oktober 5, 2017, dari

http://www.oke.or.id

Ejector stripper Mold. (t.thn.). Dipetik

oktober 5, 2017, dari

http://www.oke.or.id

Firdaus, et al. (2002, Oktober). Teknik Mesin. Studi Eksperimental Pengaruh Parameter Proses Pencetakan Bahan Plastik Terhadap Cacat Penyusutan (Shrinkage) Pada Benda Cetak Pneumatics Holder, Vol. 4(2), 75-80.

Harsokoesoemo, H. (2004). Pengantar Perancangan Teknik (edisi II). Bandung: ITB.

Kamaruddin, S. K. (2010). IACSIT International Journal of Engineering and Technology. Application of Taguchi Method in the Optimization of Injection Moulding Parameters for Manufacturing Products from Plastic Blend, Vol. 2(6).

Layout cavity. (t.thn.). Dipetik oktober

10, 2017, dari

http://belajarmanufactur.blogspot.c om

Layout Runner. (t.thn.). Dipetik oktober

10, 2017 , dari

http://www.belajarmanufactur.blog spot.com

M. Artama, Gede. (2004). Proses Injection Molding Cycle Pada Injection Molding Machine dan Molding Defect.

Menges, G., & Paul, M. (1986). How To Make Injection Mold. Macmilan. Hancer.