ANALISA MASALAH DAN CARA MENGATASI CACAT PRODUK PADA MESIN INJECTION MOULDING DI PT.ULTRA PRIMA PLAST OLEH : VINANTIUS KELIK 41311120061

1.1 Latar Belakang Perkembangan dan penerapan teknologi yang merambah hampir keseluruh bidang kehidupan pada dewasa ini tak terkecuali pada bidang industri terutama bidang industri manufaktur plastik termasuk didalamnya yaitu manufaktur plastik injection dan extruder yang mempunyai produk seperti berbagai macam plastik dan packaging yang sedang berkembang pesat saat ini penggunaan plastik telah meluas hampir ke seluruh bidang kehidupan berbagai produk dan peralatan di hasilkan dari bahan ini karena dinilai lebih ekonomis, tidak mudah pecah, fleksibel dan ringan sehingga pekerjaan – pekerjaan dapat dilakukan lebih efektif dan efisien ,untuk itu perlu di persiapkan sumber daya manusia yang terampil dan berkualitas dalam mengakomodasi kemajuan tersebut.

1.2 Bagian-bagian Mesin Injection Moulding

1.2 Bagian-bagian Mesin Injection Moulding

1.3 Jenis – Jenis bahan Plastik Polyethylene (PE) Pada tingkat komersil, polietilena berdensitas menengah dan tinggi, titik lelehnya berkisar 1200C hingga 1350C. titik leleh polietilena berdensitas rendah berkisar 1050C hingga 1150C. Polyethylene digolongkan menjadi polyethylene tekanan tinggi, tekanan medium dan tekanan rendah. Oleh tekanan polimerisasinya atau masing-masing menjadi polyethylene massa jenis rendah dengan massa jenis 0,910 - 0,926 g.cm-3, Polyethylene massa jenis medium dengan massa jenis 0,926 - 0,940 dan polyethylene massa jenis tinggi 0,941 - 0,965 Polyethylene mudah diolah maka dari itu sering di cetak dengan penekanan, injeksi, ekstruksi, peniupan dan hampa udara. Polyethylene massa jenis terendah terutama digunakan dalam bentuk tipis atau lembaran, misalnya : tas, botol-botol yang dapat dijepit tabung tinta pada pena, tali senar/dawai, isolator kabel, wadah alat dapur, botol minyak tanah, dan kantong tempat sampah. Sedangkan polyethylene massa jenis tinggi digunakan untuk perpipaan, mainan, filament tenunan dan peralatan rumah tangga.

1.3 Jenis – Jenis bahan Plastik Polyprophylene (PP) Sifat-sifat polyprophylene serupa dengan sifat-sifat polyethylene. Massa jenisnya rendah (0,90 - 0,92) g.cm-3 Titik lelehnyanya tinggi sekali (176°C), kekuatan tarik, kekuatan lentur dan kekuatannya lebih tinggi tetapi tahan impaknya lebih rendah terutama pada temperatur rendah. Sifat tembus cahayanya pada pencetakan lebih baik dari pada polyethylene dengan permukaan mengkilap, penyusutannya pada pencetakan kecil, penampilan dan ketelitian dimensinya lebih baik. Polyprophylene yang banyak digunakan memiliki kristal yang berbentuk garis sebagai suatu polimer linear dengan kelompok-kelompok disisinya dengan tersusun secara teratur sepanjang rantai

1.3 Jenis – Jenis bahan Plastik HIGH-DENSITY POLYETHYLENE (HDPE) Polietilena berdensitas tinggi (High density polyethylene, HDPE) adalah polietilena termoplastik yang terbuat dari minyak bumi. Membutuhkan 1,75 kg minyak bumi (sebagai energi dan bahan baku) untuk membuat 1 kg HDPE. HDPE dapat didaur ulang, dan memiliki nomor 2 pada simbol daur ulang. Pada tahun 2007, volume produksi HDPE mencapai 30 ton.

1.4 Proses Kerja Mesin Injection Moulding 1. Menutup Cetakan ( Mold Close ). Dalam 1 siklus kerja proses injeksi, diawali oleh proses menutup cetakan. Istilah Mould dalam dunia injeksi Plastik adalah cetakan untuk proses Injeksi Plastik. Mold itu sendiri terdiri dari 2 bagian besar yaitu yaitu sisi core dan sisi cavity. Sisi Cavity diikat pada Stationery Platen Mesin Injeksi. Sedangkan sisi core diikat pada moving platen mesin, bagian inilah yang bergerak membuka dan menutup

1.4 Proses Kerja Mesin Injection Moulding 2. Injeksi Pengisian (Fill Injection) Setelah dipastikan Mold dihimpit dengan tekanan tinggi. Maka unit injeksi yang terdiri dari nozzle, barrel, dan screw dan seterusnya. Bergerak mendekati mold hingga nozzle bersentuhan dengan Mold, juga dengan tekanan tinggi (hingga 100 kg/cm2) Pada proses ini melibatkan beberapa parameter yang bisa kita aturm sedemikian rupa mengikuti tingkat kesulitan produk yang akan dibuat, yaitu: Tekanan pengisian (Fill Pressure). Kecepatan Pengisian (Fill Velocity)

1.4 Proses Kerja Mesin Injection Moulding 3. Injeksi Menahan (Holding Injection) Penyempurnaan hasil prodik berada pada bagian proses ini. Sengaja harus dibuat seperti itu agar pada proses penyempurnaan nantinya hanya akan membutuhkan nilai yang benar-benar efisien. Pada proses ini tidak lagi melibatkan kecepatan di dalam setting parameternya, hanya besaran tekanan yang diatur beserta waktu yang dibutuhkan untuk itu. Pada mesin sekarang terdapat 2 atau lebih tekanan holding dengan 2 atau lebih setting waktu yang disediakan.

1.4 Proses Kerja Mesin Injection Moulding 4. Isi Ulang dan Pendinginan (Charging and Cooling) Isi ulang (Charging) plastik cair untuk siap disuntikan pada siklus selanjutnya, bersamaan waktunya perhitungan waktu pendinginan pun (cooling) dimulai. Parameter yang direkomendasikan adalah waktu Pendinginan (cooling time) harus lebih lama dari waktu isi ulang (charging Time). Bila waktu charging yang lebih lama, maka yang terjadi adalah tumpahan material plastic pellet masuk ke dalam barrel, digiling oleh screw dan sampai di depam torpedo sudah dalam keadaan cair dan sudah siap untuk disuntikan ke dalam mold. 5. Membuka cetakan (Mold Open)

1.5 Cara melakukan pengecekan produk Pengecekan dilakukan selama 2 jam sekali oleh devisi quality control Untuk pengecekan meliputi : Kasus visual seperti gompal, retak, warna buyar, Kasus ukuran misal ukuran diameter, sealm tinggi seal diameterr dalam dan diameter luar Proses pengecekan : Quality control, operator, bisanya dilakukan setting ulang atau perbaikan cetakan/mould . apabila masalah tidak bisa ditangani oleh operator baru lapor ke kepala shift yang kemudian membuat work order yang ditujukan ke devisi teknik.

1.5 Jenis-Jenis Cacat Produk Short Shot Short Shot adalah suatu kondisi dimana, plastik leleh yang akan diinjeksikan kedalam cavity tidak mencapai kapasitas yang ideal atau sesuai settingan mesin. Sehingga plastik yang diinjeksikan kedalam cavity mengeras terlebih dahulu sebelum memenuhi cavity.’ Penyebab Short Shot : Karakteristik viskositas dan fluiditas daripada plastik. Design cetakan (mis: desain gate, desain keberadaan venting udara, konstruksi bushing & bosh etc). Kondisi moulding. Performa moulding dan mesin itu sendiri. Pemecahan masalah : Supply material harus selalu berkelanjutan jangan sampai ada jeda. Meningkatkan kecepatan injeksi material. Meningkatkan suhu material sesuai dengan batasannya. Mengganti fluiditas material dengan yang lebih baik. Menstandarisasi ketebalan dinding pada tiap-tiap cavity.

1.5 Jenis-Jenis Cacat Produk Flashing Flashing adalah jenis minor defect pada material, artinya material masih bisa dikatakan ok tetapi harus dilakukan pembersihan pada produk. Flashing sendiri berarti terdapat material lebih yang ikut membeku di pinggir-pinggir produk. Penyebab Flashing : Kurangnya pressure clamping mold pada mesinnya. Kurangnya kerapatan mold pada pertemuan antara 2 plate dan pada saat injeksi material. Desain produk yang kurang sesuai dengan mold. Viscositas dari material yang kurang. Umur daripada mold itu sendiri yang sudah memasuki titik kritis. Pemecahan masalah : Jika masalahnya merujuk pada viskositas material, bisa diganti dengan grade yang memiliki laju aliran yang lebih baik. Atau bisa juga dengan mengurangi temperature plastik. Jika masalahnya merujuk pada keausan mold, bisa dilakukan repair pada mold atau diganti dengan yang lebih baik. Jika masalahnya terjadi pada pressure clamping, dapat mensetting ulang preesure clamping sesuai dengan kebutuhan dan kemampuan mesin. Mengurangi injection pressure dan injection speed. Turunkan holding pressure dan temperature silinder Cylce time jangan terlalu panjang, cushion jangan terlalu banyak.

1.5 Jenis-Jenis Cacat Produk Sink Mark Sink mark merupakan cekungan atau lengkungan yang terjadi pada permukaan luar pada komponen yang dibentuk. Terjadinya perbedaan ketebalan pada permukaan benda juga dapat disebut sebagai sink mark. Sink bisa juga bukan termauk deffect. Tetapi lain lagi bila pengaruh pada penampilan, sink mark dapat diberlakukan pada produk yang memperhatikan kualitas penampilan. Fenomena ini sering menjadi masalah sebagai cacat tetapi masih tergantung pada kualitas produk. Fenomena sink mark tergantung daripada shringkage daripada plastik sendiri, dalam hal tertentu fenomena ini terjadi selama masa transisi dari kondisi cair pada injector dengan kondisi yang solid pada saat pendinginan. Penyebab : Perbedaan ketebalan produk tetapi bukan dari desain produknya. Perbedaan temperature core dan cavity. Loading time material terlalu cepat. Temperature resin, temperature die, injection speed terlalu tinggi atau rendah. Kurangnya kemampuan pendinginan dari die itu sendiri. Peningkatan suhu karena putaran screw terlalu cepat. Pemecahan masalah : Menstandarisasi ketebalan material. Mensetting ulang temperature antara core dengan cavity. Mengurangi loading time material sesuai dengan viskositas material yang digunakan. Mereduksi temperature die, temperature resin, dan injection speed. Menggunakan die dengan kondukttivitas panas yang lebih baik. Mengurangi putaran screw agar suhunya tidak terlalu tinggi.

1.5 Jenis-Jenis Cacat Produk Colour Streaks Fenomena colour streaks terjadi karena adanya campuran 2 atau lebih warna pada suatu produk yang menyebabkan warna produk tersebut menjadi belang. Biasanya colour streaks ini terjadi sehabis pergantian material, dimana masih ada sisa-sisa material yang lama yang masih terperangkap didalam manifold. Penyebab : Material tidak bercampur dengan baik pada saat proses mixing. Masih ada sisa material lama pada nozzle sebelum penggantian material yang baru. Kontaminasi material lainnya misal PP dengan ABS. Pemecahan masalah : Pastikan nozzle telah bersih dari material sebelumnya. Keringkan material sebelumnya.

1.5 Jenis-Jenis Cacat Produk Bubbles Bubbles bisa dibilang juga sebagai melepuh atau gelembung udara yang yang terperangkap dalam produk. Biasanya terjadi pada saat proses injeksi material kedalam cavity. Udara tidak sempat keluar melalui airvent pada saat material plastik memasuki cavity. Bisa juga oleh gas yang tercampur dengan material cair dalam cylinder. Penyebab : Gas yang masih terperangkap didalam cylinder Udara yang masih terjebak didalam cavity yang belum sempat keluar melalui airvent. Pemecahan masalah : Pastikan material sudah melalui proses pengeringan yang benar. Naikkan screw back pressure selama proses plasticizing untuk memaksa gas keluar dari cylinder. Perbaiki sistem ventilasi gas pada mold agar gas tidak terjebak didalam produk. Turunkan speed injection untuk memberi waktu agar gas keluar melalui sistem ventilasi.

1.5 Jenis-Jenis Cacat Produk Jetting Garis semburan dipermukaan produk dimulai dari sisi gate point dikarenakan aliran turbulen material. Plastik yang dengan suhu yang relatif rendah diinjeksikan kedalam nozzle selama tahap awal molding, setelah bersentuhan dengan cetakan material ini menjadi sangat kental. Kemudian plastik panas terus diinjeksikan kedalam cetakan, material dengan suhu yang lebih rendah tadi terdorong terus kedalam dan meniggalkan bekas aliran. Penyebab : Temperatur cetakan terlalu rendah sehingga material yang diinjeksikan menjadi dingin dengan cepat. Ukuran gate yang terlalu kecil sehingga speed material yang diinjeksikan menjadi cukup cepat. Temperatur material yang terlalu rendah dan viskositas material menjadi tinggi akibatnya resistansi terhadap material menjadi besar. Pemecahan masalah : Kurangi injection speed dan naikkan temperature mold. Tingkatkan compresion screw dan tingkatkan ukuran gate. Jika mungkin pindahkan posisi gate sehingga pada saat material pertama masuk tidak ada rintangan.

1.5 Jenis-Jenis Cacat Produk Black Spot Black spot atau bintik hitam atau goresan pada permukaan produk, biasanya disebabkan oleh kerusakan thermal. Penyebab : Material sisa yang terjebak didalam heater. Kontaminasi produk oleh zat yang tidak diperlukan Waktu tinggal produk terlalu lama, shot size terlalu kecil. Kecepatan screw terlalu tinggi sehingga menyebabkan degradasi material. Terlalu banyak konten regrind pada material. Pemecahan masalah : Periksa material untuk kemungkinan adanya kontaminasi. Kurangi melt temperature dan overall cycletime. Bersihkan screw dan barrel serta kurangi screw speed. Material mungkin kurang tahan terhadap degradasi thermal mungkin bisa menggunakan material yang lebih stabil terhadap thermal. Pastikan kelurusan antara nozzle mesin dan mold sprue benar.

1.5 Jenis-Jenis Cacat Produk Warping Warping atau twisting digunakan untuk menjelaskan bagian dari produk yang bengkok atau melengkung, biasanya disebabkan karena ketidakrataan distribusi tekanan pada produk. Faktor-faktor penyebab : Perbedaan antara shringkage dan cooling time yang tergantung pada kontraksi kedua permukaan dan ketebalan komponen dari hasil distribusi temperature mold. Ketidak-samaan distribusi tekanan pada produk. Injection pressure terlalu tinggi atau terlalu rendah dan cooling terlalu pendek. Kurangnya clamping force atau kurangnya kemampuan mensetting clamping force yang ideal. Kurangnya kekakuan struktural produk. Aliran dan volume pendingin yang kurang serta kurangnya kinerja distribusi panas mold. Contoh solusi : Tambahkan cooling time atau kurangi pressure, serta periksa sistem pendinginan mold atau perbaiki mold. Periksa gate untuk lokasi yang tepat dan ukuran yang memadai. Perika mekanisme pelepasan mold untuk desain dan pengoperasian yang sesuai.

1.6 Kesimpulan Tekanan injeksi maksimum hanya berpengaruh pada temperature leleh plastik yang rendah. Kurangnya tekanan injeksi, dapat mengakibatkan terjadinya short shot dan crack. Selain dengan menambah tekanan injeksi, cacat dapat dikurangi dengan menaikan temperature leleh plastik, pada temperature leleh tinggi, kenaikan tekanan injeksi menjadi berarti. Jenis dan luas daerah cacatnya tidak berkurang ketika tekanan injeksi dinaikan. Jenis cacat yang timbul adalah crack akibat shear stress yang berlebihan

1.6 Saran Harus memperhatikan pendinginan dan pemanasan pada choler dan heater. Sebelum melakukan proses injection pastikan suhu heater diantara 215-2450C. Setiap melakukan proses pergantian warna bahan yang berbeda sebaiknya dilakukan pembersihan pada screw untuk menghindari warna yang tidak merata pada produk. Melakukan pengecekan secara berkala dan rutin tiap harinya untuk menghindari terjadinya kerusakan pada komponen lain.

Terima Kasih