DESAIN ULANG UNIT PEMANAS DAN PENGENDALI …/Desain... · investasi dan perawatan alat yang tinggi...
Transcript of DESAIN ULANG UNIT PEMANAS DAN PENGENDALI …/Desain... · investasi dan perawatan alat yang tinggi...
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
DESAIN ULANG UNIT PEMANAS DAN PENGENDALI
KECEPATAN INJEKSI MESIN MOLDING
SKRIPSI
Diajukan sebagai salah satu syarat
untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknik
Oleh :
ANDHY RINANTO
I1408526
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2012
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
i
DESAIN ULANG UNIT PEMANAS DAN PENGENDALI
KECEPATAN INJEKSI MESIN MOLDING
Andhy Rinanto Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta, Indonesia
Abstrak
Tujuan dari tugas akhir ini adalah untuk melakukan desain ulang mesin injeksi molding yang masih menggunakan kompor minyak sebagai pemanas dan piston pneumatik sebagai unit injeksinya. Desain ulang ini menggunakan metode morphologi matrix. Pemanas dan unit injeksi yang menjadi kekurangan mesin, dinilai dan dibandingkan dengan fariasi komponen yang dapat memenuhi kebutuhan mesin dengan pertimbangan teknik dan ekonomi. Komponen yang merupakan standard part akan dibeli dari pasar, sedangkan jika tidak ada di pasar maka komponen akan dibuat dengan proses permesinan. Pemanas lama yang berupa kompor minyak sekarang digantikan Electric Heater dengan jenis Band Heater. Sedangkan power screw menggantikan piston untuk injeksi, diputar dengan motor listrik yang memiliki daya 0,5 hp.
Kata kunci :Injection molding machine, band heater, design mesin molding
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
ii
REDESIGN THE HEATING UNIT AND SPEED CONTROL
INJECTION MOLDING MACHINE
Andhy Rinanto Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta, Indonesia
Abstrak
The aim of this thesis is to redesign injection molding machines that still use kerosene stove as a heater and as a pneumatic piston injection unit. This redesign using morphological matrix. Heating and injection unit into the machine deficiency, assessed and compared with components that can meet the needs of the machine with the technical and economic considerations. Components that are standard parts will be purchased from the market, whereas if there is no market then the component will be created by the machining process. Old heating oil stove now be replaced with a type of Electric Heater Band Heater. While the power screw to replace the injection piston, rotated by an electric motor that has a power of 0.5 hp.
Key word : Injection molding machine, band heater, Injection molding machine design
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
iv
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kepada Allah yang telah melimpahkan segala rahmat dan
hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan tugas akhir penelitian
yang berjudul, ”Desain Ulang Unit Pemanas dan Pengendali Kecepatan Injeksi
Mesin Molding” dengan baik.
Maksud dari penulisan laporan tugas akhir ini adalah untuk memenuhi
persyaratan dalam penyusunan skripsi. Penulis menyadari bahwa dalam menyusun
laporan tugas akhir ini masih banyak kekurangan, namun berkat bimbingan dan
pengarahan dari Bapak/ Ibu dosen, pada akhirnya penulisan laporan tugas akhir
ini dapat terselesaikan.
Dalam kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Tuhan Yesus Kristus yang telah melimpahkan rahmat-Nya sehingga penulis
dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik.
2. Yoana Wigati, yang selalu setia mendampingi, menemani, dan memotivasi
penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
3. Bapak Heru Sukanto, S.T., M.T.,selaku pembimbing I dan juga Ketua Jurusan
Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta yang
dengan sabar mengarahkan dan membimbing sehingga penulis dapat
menyelesaikan laporan tugas akhir ini.
4. Bapak Wahyu Purwo Raharjo, S.T., M.T.,selaku pembimbing II yang dengan
sabar mengarahkan dan membimbing sehingga penulis dapat menyelesaikan
laporan tugas akhir ini.
5. Bapak Bambang Kusharjanta, S.T.,M.T., selaku Ketua Program Studi S1
Non-Reg Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta.
6. Bapak Prof. Dr. Kuncoro Diharjo, S.T., M.T. , selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta.
7. Romo Ir. Andreas Sugijopranoto, SJ., S.S., M.Sc., selaku Direktur ATMI
yang telah memberikan segala fasilitas sehingga penulis dapat menyelesaikan
skripsi ini dengan baik.
8. Bapak Y.V. Yudha Samodra, S.T., M.Eng., selaku Pembantu Direktur Bidang
Akademik ATMI yang telah memberikan segala fasilitas sehingga penulis
dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik.
9. Bapak Edy Yunianto, A.Md., selaku KUK CT ATMI yang telah memberikan
segala fasilitas sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
v
10. Dosen-dosen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta, yang telah memberikan ilmu yang bermanfaat bagi penulis selama
ini.
11. Para staf dan karyawan Jurusan Teknik Mesin, atas segala kesabaran dan
pengertiannya dalam memberikan bantuan dan fasilitas demi kelancaran
penyelesaian skripsi ini.
12. Rekan-rekan sesama mahasiswa tugas belajar ATMI di UNS, atas segala
kekompakan dan kerjasamanya dalam menyelesaikan tugas kuliah bersama.
13. Rekan-rekan kerja CT ATMI yang telah memberikan banyak waktu luang,
sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik.
14. Semua keluarga besar ATMI atas dukungan dan semangat yang diberikan
kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
15. Seluruh pihak-pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu, atas
segala bimbingan, bantuan, kritik dan saran dalam penyusunan skripsi ini.
Penulis juga menyadari bahwa laporan tugas akhir ini masih jauh dari
kesempurnaan. Oleh karena itu, saran dan kritik yang bersifat membangun sangat
penulis harapkan.
Surakarta,Oktober 2012 Penulis
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
vi
DAFTAR ISI
Abstrak ................................................................................................................................ i
Abstrak ( English ) ............................................................................................................ ii
Motto dan Persembahan .................................................................................................. iii
Kata Pengantar ........................................................................................................ iv
Daftar Isi ................................................................................................................. vi
Daftar Tabel ............................................................................................................ ix
Daftar Gambar .......................................................................................................... x
BAB I Pendahuluan ............................................................................................ 1
1.1 Latar belakang ......................................................................................... 1
1.2 Perumusan Masalah ................................................................................. 2
1.3 Batasan Masalah ...................................................................................... 2
1.4 Tujuan dan Manfaat ................................................................................. 3
1.5 Sistematika Penulisan .............................................................................. 3
BAB II Landasan Teori ........................................................................................ 5
2.1 Mesin Injection Molding ......................................................................... 5
2.1.1. Injection Unit .................................................................................. 6
2.1.2. Mold Unit ......................................................................................... 8
2.1.3. Clamping Unit .................................................................................. 9
2.2 Proses Injection Molding ......................................................................... 9
2.3 Bahan Baku yang Digunakan Dalam Proses Injection Molding ........... 11
2.3.1. Temperatur ..................................................................................... 11
2.3.2. Tekanan Injeksi .............................................................................. 12
2.3.3. Kecepatan Injeksi ........................................................................... 12
2.4 Pemanas Elektrik ................................................................................... 13
2.5 Perpindahan Kalor ................................................................................. 13
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
vii
2.5.1. Perpindahan Kalor Konduksi ......................................................... 14
2.5.2. Kondukstivitas Termal ................................................................... 15
2.5.3. Perpindahan Panas Konduksi Pada Silinder .................................. 16
2.6 Rumus Tekanan ..................................................................................... 16
2.7 Rumus Daya .......................................................................................... 16
2.7 Menentukan Diameter Poros ................................................................. 17
BAB III Metode Penelitian .................................................................................. 19
3.1 Diagram Alir Penelitian ......................................................................... 19
3.2 Desain Ulang ......................................................................................... 21
3.3 Alat dan Bahan Penelitian ..................................................................... 23
3.3.1. Mesin Injection Molding ................................................................ 23
3.3.2. Tacho Meter ................................................................................... 23
3.3.3. Stop Watch ..................................................................................... 24
3.3.4. Thermocouple dan Pembaca Suhu Portabel ................................... 24
3.3.5. Inverter ........................................................................................... 25
BAB IV Perancangan dan Pemilihan Part ........................................................... 26
4.1 Morphologi Matrix ................................................................................ 26
4.1.1. Pengelompokan Informasi dan Pemilihan Part yang Digunakan ... 26
A. Tuntutan Produk ............................................................................. 27
B. Variasi Elemen Konstruksi ............................................................. 27
C. Mesin Injeksi Molding Hasil Desain Ulang ................................... 36
4.1.2. Analisa dan Perhitungan ................................................................ 37
A. Perhitungan Pemanas Elektrik ........................................................ 37
B. Perhitungan Diameter Power Screw dan Pemilihan Motor ............ 37
4.2. Pengujian Komponen ............................................................................ 40
4.2.1. Pengujian Panas .............................................................................. 40
4.2.2. Pengujian Kecepatan ...................................................................... 46
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
viii
4.2.3. Pengujian Proses Mesin Injeksi ...................................................... 49
BAB V Penutup .................................................................................................. 51
5.1. Kesimpulan ............................................................................................ 51
5.2. Saran ...................................................................................................... 51
Daftar Pustaka ........................................................................................................ 52
Lampiran ................................................................................................................ 53
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Dewasa ini, terjadi pertumbuhan yang sangat pesat pada penggunaan
produk plastik di industri manufaktur karena sangat serbaguna dan memiliki nilai
ekonomis yang tinggi. Dukungan ilmu pengetahuan dan teknologi sangat
diperlukan khususnya untuk pemanfaatan dan pengolahan polimer, sehingga dapat
dihasilkan produk plastik dengan kuantitas yang cukup tinggi dan kualitas yang
baik [Low, 2004]. Salah satu teknik yang cukup efektif dan banyak dipergunakan
untuk pengolahan bahan thermoplastik adalah injection molding.
Injection Molding banyak dipilih karena memiliki beberapa keuntungan
diantaranya : kapasitas produksi yang tinggi, sisa penggunaan material (useless
material) sedikit dan tenaga kerja minimal. Sedangkan kekuranganya, biaya
investasi dan perawatan alat yang tinggi , serta perancangan produk harus
mempertimbangkan untuk pembuatan desain moldingnya [Kwong, 1998].
Injection molding adalah metode pembentukan material termoplastik
dimana material yang meleleh karena pemanasan diinjeksikan oleh plunger ke
dalam cetakan yang didinginkan oleh air dimana material tersebut akan menjadi
dingin dan mengeras sehingga bisa dikeluarkan dari cetakan. Meskipun banyak
variasi dari proses dasar ini, 90 % injection molding adalah memproses material
termoplastik. Injection molding mengambil porsi sepertiga dari keseluruhan resin
yang dikonsumsi dalam pemrosesan termoplastik. Sekarang ini bisa dipastikan
bahwa setiap kantor, kendaraan, rumah, pabrik terdapat barang-barang dari plastik
yang dibuat dengan cara injection molding, misalnya pesawat telepon, printer,
keyboard, mouse, rumah lampu mobil, dashboard, reflektor, roda gigi, helm,
televisi, sisir, roda furnitur, telepon seluler, dan masih banyak lagi yang lain yang
dapat ditemukan.
Mesin injection molding adalah peralatan terdiri dari dua dasar
elemen, unit injeksi dan unit klem. Injection molding dapat digunakan dengan
berbagai resin plastik. Resin dipilih untuk proses ini adalah polietilen,
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
2
polipropilen, ABS, dan fluorokarbon, karena karakteristik bentuk yang rumit dapat
dihasilkan dengan mudah [Netsal, 1978]. Keuntungan mesin injeksi kecil adalah
proses pencetakan permukaan yang baik dari produk dapat dicapai, material
terbuang sedikit dan biaya tenaga kerja relatif rendah [Oyetunji, 2010].
Pekerjaan redesign akan melibatkan konsep desain, operasi, desain analisis
yang akan melibatkan pemilihan unit pemanas dan pemasangan pengatur panas,
pengaturan langkah piston, juga perakitan gambar mesin. Pengembangan mesin
injection molding kecil untuk mencetak produk plastik industri skala kecil itu lahir
dari fakta bahwa kebanyakan mesin injeksi umumnya berukuran besar. Dan
terlebih untuk kalangan industri kecil, mesin yang digunakan biasanya hanya
mengunakan kompor sebagai unit pemanas dan menggunakan engkol untuk
mendorong material plastik ke dalam cetakan. Dengan kondisi yang demikian,
maka mesin tidak mampu digunakan untuk pengaturan suhu dan kecepatan
injeksi, dimana kedua hal ini sangat berpengaruh pada hasil cetakan.
Mesin Injection Molding yang ada sekarang ( dari Fakultas Teknik Mesin
Universitas Sebelas Maret Surakarta ) berukuran panjang 1600 mm, lebar 300 mm
dan tinggi 500 mm. Terdapat dua piston pneumatik yang berfungsi sebagai unit
injeksi dan unit klem. Sedangkan untuk unit pemanas menggunakan kompor
minyak. Selama ini, kecepatan injeksi tidak dapat dilihat maupun dibaca dengan
pasti. Sedangkan unit pemanas yang menggunakan kompor juga mengalami
kendala saat harus mengatur besarnya panas yang diinginkan untuk melelehkan
material plastik.
1.2 Perumusan Masalah
Perumusan masalah dalam penelitian ini yaitu ”Desain ulang unit
pemanas dan pengendali kecepatan injeksi mesin molding.”
1.3 Batasan Masalah
Untuk mendapatkan arah penelitian yang baik, maka penelitian ini
ditentukan batasan-batasan masalah sebagai berikut:
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
3
a. Mesin yang digunakan adalah mesin injection molding milik Universitas
Sebelas Maret Surakarta ( UNS ), Fakultas Teknik.
b. Rangka mesin dianggap kuat dan kokoh.
c. Perpindahan panas yang diperhitungkan adalah perpindahan panas konduksi,
sedangkan perpindahan panas konveksi dan radiasi diabaikan.
1.4 Tujuan Dan Manfaat
Desain ulang yang dilakukan bertujuan untuk :
a. Mendapatkan mesin injeksi yang mampu untuk diatur besarnya suhu
pemanasan.
b. Mendapatkan mesin yang mampu membaca kecepatan pergerakan piston saat
injeksi.
Dan desain ulang yang dilakukan diharapkan dapat memberikan manfaat-
manfaat antara lain:
a. Dengan kemudahan pengaturan besarnya suhu, diharapkan mampu digunakan
untuk mengerjakan berbagai jenis material plastik, sesuai dengan titik
lelehnya.
b. Dapat digunakan untuk penelitian lebih lanjut terkait variasi suhu dan
kecepatan injeksi terhadap hasil injeksi.
1.5 Sistematika Penulisan
Agar penelitian dapat mencapai tujuan dan terarah dengan baik, maka
disusun dengan sistematika penulisan sebagai berikut:
a. Bab I Pendahuluan, berisi tentang latar belakang masalah, perumusan
masalah, batasan masalah, tujuan dan manfaat penelitian, dan
sistematika penulisan laporan penelitian.
b. Bab II Landasan Teori, berisi tentang tinjauan pustaka dari penelitian
yang telah dilakukan sebelumnya yang memiliki hubungan
dengan tema penelitian dan dasar-dasar teori yang mendukung
penelitian yang dilakukan.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
4
c. Bab III Metode Penelitian, berisi tentang langkah – langkah dalam
penelitian, diagram alir redesign serta langkah pengerjaan yang
dilakukan.
d. Bab IV Proses perancangan dan pemilihan komponen
e. Bab V Penutup, kesimpulan dan saran
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
5
BAB II
LANDASAN TEORI
2. 1. Mesin injection molding
Pengembangan mesin injection molding kecil untuk membentuk produk
plastik kecil dalam industri skala kecil sudah dilakukan oleh Oyetunji ( 2010 ).
Pekerjaan yang dilakukan meliputi desain, konstruksi dan pengujian mesin
injection molding kecil yang mampu membentuk produk plastik ukuran kecil
dengan menyuntikkan resin cair ke dalam cetakan, mendinginkan cetakan, dimana
cetakan akan membeku dan menghasilkan produk yang ingin dikembangkan.
Mesin dirancang dan dibuat untuk bekerja sebagai prototype dan digunakan untuk
memproduksi plastik berukuran kecil. Konsep desain, pengoprasian, dan perakitan
bagian komponen dibuat. Gambar kerja dan pemilihan bahan dibuat berdasarkan
perhitungan dari diameter injeksi plunger, jumlah gigi yang diperlukan, kecepatan
sudut, jumlah revolusi, torsi dan daya yang diperoleh dari motor listrik [Low,
2004].
Dalam mesin injection molding, umumnya terdapat 3 bagian utama yaitu :
Injection unit, Mold unit, dan Clamping unit. Gambar 2.1 menunjukkan rangkaian
dari mesin injection molding.
Gambar 2.1. Unit mesin injection molding
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
6
2. 1. 1. Injection unit
Unit injeksi dari mesin injection molding memiliki pengaruh besar pada
kualitas dibagian bentuk akhir [Johannaber, 1997]. Fungsi dasar adalah untuk
menerima dan mengalirkan pelet ( bahan plastik ) padat dan juga aditif,
melakukan peleburan, meneruskan cairan plastik sepanjang screw, menyuntikkan
cairan plastik ke dalam cetakan, dan tetap ada di bawah tekanan (memegang
tekanan). Fungsinya sangat mirip dengan yang dari ekstruder ulir tunggal, kecuali
bahwa screw bergerak secara aksial selama fase injeksi. Gambar Injection unit
ditunjukkan pada gambar 2.2 sebagai berikut :
Gambar 2.2. Injection unit ( Friedrich Johannaber : 2007 )
Menurut Friedrich Johannaber, didalam injection unit terdapat bagian – bagian
sebagai berikut
· Screw
Screw membuat perpindahan panas yang relatif cepat antara barrel yang panas
dan material plastik dingin. Pada saat berputar , material dari hopper tertarik
mengisi saluran screw dan didorong menuju ke arah nozzle. Agar jalannya
material menjadi lancar, permukaan screw harus lebih halus dari barrel.
· Cylinder Screw Ram
Cylinder screw ram berfungsi untuk mempermudah gerakan screw dengan
menggunakan momen inersia sekaligus menjaga putaran screw tetap konstan,
sehingga didapatkan tekanan dan kecepatan yang konstan saat dilakukan proses
injeksi.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
7
· Barrel
Barrel adalah tabung yang menyelubungi bagian luar screw, seperti sebuah
extruder. Kegunaan dalam injection molding, barrel berguna untuk menyalurkan
banyak panas pada plastik untuk proses melelehkan. Barrel harus mudah untuk
dibongkar agar pada saat penggantian screw dan saat membersihkan menjadi
lebih cepat. Penting untuk memperhatikan jumlah baut agar pada saat perakitan
dan pembungkaran lebih mudah. Saat ini, sistem yang memungkinkan
penggantian barrel dengan mudah menjadi permintaan yang tinggi karena
penggunaan mesin yang semi otomatis.
· Nozzle
Proses plasticating berakhir pada nozzle. Pada nozzle ini terjadi perputaran
silinder pada sprue bushing yang terletak pada mold. Jika dibutuhkan, silinder
tersebut tertutup pada saat proses plasticating dan fase pendinginan. Diameter
terkecil dari lubang nozzle harus berada pada titik yang sama. Lubang nozzle
harus berbentuk tapered sehingga diameter lubang die lebih besar 0,25 mm,
seperti yang diilustrasikan pada gambar 2.3. sebagai berikut :
Gambar 2.3. Bentuk lubang pada nozzle
· Hopper
Hopper digunakan untuk jalan masuk dan untuk menampung material plastik
sebelum masuk ke barrel. Untuk menjaga kelembaban material plastik,
digunakan tempat penyimpanan khusus yang dapat mengatur kelembaban, sebab
apabila kandungan air terlalu besar, dapat menyebabkan hasil injeksi tidak
bagus. Pada umumnya hopper memiliki semacam jendela yang digunakan oleh
operator untuk memeriksa pengisian bahan plastik dengan mudah. Dua desain
dasar hopper berbentuk persegi dan bulat. Sebuah hopper persegi tidak
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
8
memungkinkan aliran penuh bahan ke arah screw karena adanya zona "mati"
yang tercipta karena adanya sudut. Sebuah hopper berbentuk lingkaran
memungkinkan aliran penuh bahan ke arah screw dan umumnya tidak akan
menyebabkan pemisahan ukuran partikel dalam material.
· Motor dan Tansmission Gear Unit
Bagian ini berfungsi untuk menghasilkan daya yang digunakan untuk memutar
screw pada barrel, sedangkan transmission unit berfungsi untuk memindahkan
daya dari putaran motor ke dalam screw. Selain itu transmission unit juga
berfungsi untuk mengatur tenaga yang disalurkan sehingga tidak terjadi
pembebanan yang terlalu besar.
· Nonreturn Valve
Valve ini berfungsi untuk menjaga aliran plastik yang telah meleleh agar tidak
kembali saat screw berhenti berputar.
2. 1. 2. Mold unit
Mold adalah elemen kunci pada proses injection molding. Molding unit
adalah bagian yang berfungsi untuk membentuk benda yang akan dicetak. Secara
garis besar molding unit memiliki dua bagian utama yaitu bagian cavity dan core,
bagian cavity adalah bagian cetakan yang berhubungan dengan nozzle pada mesin,
sedangkan bagian core adalah bagian yang berhubungan dengan ejector. Ejector
adalah bagian dari mesin yang digunakan untuk melepas produk plastik yang
sudah jadi dari cetakannya. Gambar 2.4. menunjukkan bagian-bagian mold
standar.
Gambar 2.4. Bagian – bagian mold standar
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
9
Molding unit memiliki bagian utama yaitu :
1. Sprue dan Runner System.
2. Cavity Side/ Mold Cavity .
3. Core Side.
4. Ejector System.
5. Gate.
6. Insert.
7. Coolant Channel.
2. 1. 3. Clamping unit
Clamping unit berfungsi untuk memegang dan mengatur gerakan mold unit,
serta gerakan ejector saat melepas benda dari molding unit, pada clamping unitlah
bisa diatur berapa panjang gerakan molding saat dibuka dan seberapa panjang
ejector harus bergerak. Gambar 2.5. menunjukkan clamping unit secara umum
sebagai berikut :
Gambar 2.5. Clamping unit
Terdapat tiga macam clamping unit yang dipakai pada umumnya, yaitu
mechanical, hydraulic, dan hydraulic mechanical system.
2. 2. Proses injection molding
Terdapat enam langkah penting di dalam setiap proses molding, yaitu
sebagai berikut :
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
10
1. Clamping
Setiap mesin injection molding terdiri dari tiga peralatan dasar, yaitu mold
unit, clamping unit dan injection unit. Clamping unit berfungsi untuk
memegang cetakan / mold di bawah tekanan pada saat proses injeksi dan
pendinginan berlangsung. Pada dasarnya, clamping berfungsi untuk memegang
dua belahan mold dari injection molding, secara bersamaan. Pada saat proses
injeksi clamping unit berfungsi untuk menahan gaya, tekan dan mengeluarkan
benda jadi dari cetakan.
2. Injection
Sebelum penginjeksian, material plastik masih dalam bentuk butiran-butiran
serbuk yang mudah tersumbat. Kemudian material dalam bentuk butiran
tersebut dimasukkan ke dalam hopper pada unit injeksi. Material plastik
diproses dalam silinder yang dipanaskan hingga mencair. Kemudian silinder
bekerja dengan motorized screw yang berfungsi untuk mencampur dan
mengaduk material plastik yang sudah meleleh tersebut serta menekannya
sampai pada ujung silinder. Setelah material cukup untuk diakumulasikan pada
bagian ujung screw, proses injeksi bekerja. Material plastik yang sudah berada
pada ujung screw kemudian dimasukkan atau diinjeksikan ke dalam cetakan
melalui sprue bushing. Tekanan dan kecepatan injeksi pada saat proses
berlangsung dikontrol oleh screw.
3. Dwelling
Dwelling merupakan langkah penghentian sementara proses injeksi. Material
plastik yang sudah diinjeksikan ke dalam cetakan dengan pemberian tekanan
tertentu harus dipastikan mengisi ke semua bagian cavity (rongga cetakan).
Proses ini untuk menghindari adanya cacat produk akibat keropos atau weld.
4. Cooling (Pendinginan)
Material plastik yang sudah mengisi cetakan dan membentuk benda sesuai
cetakan, lalu didinginkan dengan temperatur tertentu agar material plastik cepat
menjadi solid atau mengeras.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
11
5. Mold opening (Pembukaan cetakan)
Material yang sudah mengeras setelah didinginkan kemudian menjadi benda
jadi. Dua belah cetakan kemudian dibuka dengan perantara peralatan clamping
plate dan setting plate.
6. Ejection
Langkah terakhir adalah mengeluarkan benda jadi dari dalam cetakan agar
proses penginjeksian berikutnya dapat dilakukan. Pada langkah ejection
biasanya, desain-desain molding tertentu digunakan untuk memotong runner
dan sprue dari material plastik. Dengan demikian maka benda hasil molding
tidak perlu dilakukan pekerjaan lanjutan pemotongan runner dan sprue.
2. 3. Bahan baku yang digunakan dalam proses injection molding
Dalam proses injection molding, bahan baku yang digunakan adalah
polymer. Ada beberapa jenis polimer, antara lain :
· Thermoplastic Polymers
· Amorphous Thermoplastics
· Semi-Cristalline Thermoplastics
· Thermosets
2. 3. 1. Temperatur
Parameter kunci pada proses injection molding adalah temperatur leleh
( mencair ) dan temperatur di dalam cetakan. Efektivitas biaya dipengaruhi dari
waktu yang dihabiskan untuk siklus yang meliputi injeksi, pendinginan, dan
pergerakan dari unit klem (Neculai dan Cătălin, 2010 ). Daftar temperatur proses
yang direkomendasikan untuk termoplastik dan elastomer termoplastik
ditunjukkan pada tabel 2.1 ( halaman 10 dan 11) buku Johannaber, 1997. Data
yang ditunjukkan merupakan pengaturan temperatur untuk daerah pemanasan
pada plasticating unit dari mesin injection molding, serta untuk pengaturan
temperatur pada nozzle dan suhu pendinginan pada cetakan. Besarnya temperatur
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
12
untuk melelehkan material termoplastik berkisar dari yang terendah sebesar 130
ºC sampai yang tertinggi sebesar 400 ºC.
2.3.2. Tekanan injeksi
Tekanan, suhu, dan volume semua memiliki pengaruh kuat pada proses injection
molding dan kualitas cetakan akhir. Tekanan, bagaimanapun, dan cara
perubahannya selama proses injeksi, adalah parameter kerja yang paling penting
[Johannaber, 2007, hal. 67]
Tabel 2.1. Tekanan injeksi untuk material plastik [Johannaber, 2007, hal. 67]
2.3.3. Kecepatan injeksi
Kecepatan screw dianggap sebagai parameter mesin yang dianggap penting
dan digunakan sebagai variabel input untuk pembangunan sebuah titik operasi.
Hal ini adalah kecepatan keliling dari screw yang saling berkaitan dengan kualitas
lelehan. Kecepatan screw dalam mesin injection molding biasanya dirancang
untuk memproduksi part yang tipis pada kapasitas injeksi yang rendah dengan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
13
kecepatan antara 0,05 sampai 1,5 m/s. Kecepatan screw yang rendah
menghasilkan lelehan yang berkualitas.
Tabel 2.2. Kecepatan injeksi pada material plastik [Johannaber 2007, hal. 78]
2.4. Pemanas elektrik
Besarnya daya heater tergantung dari jenis material yang akan dipanaskan, massa
benda yang akan dipanaskan, dan waktu yang ingin ditempuh dalam mencapai
suhu tertentu. Untuk menentukan besarnya daya heater nantinya, menggunakan
rumusan dari produsen heater sebagai berikut :
ኰ 实屏时ú时D낸নMP时迫时h …………………….............................. ( 2.1 )
Dimana : Q : Daya Heater, kWatt
C : Panas jenis material yang dipanaskan, 痈ú频痞痈 °ú
m : Massa barrel, kg
D馆 : Kenaikan suhu
t : Waktu pemanasan
h : Efisiensi, 0,1 – 0,5
2.5 Perpindahan kalor
Perpindahan kalor dapat didefinisikan sebagai berpindahnya energi dari satu
daerah ke daerah lainnya sabagai akibat dari beda suhu antara daerah-daerah
tersebut [Frank Keith, 1997 : hal 4]. Kepustakaan perpindahan kalor pada
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
14
umumnya mengenal tiga cara pemindahan panas yang berbeda yaitu perpindahan
kalor konduksi, perpindahan kalor konveksi, dan perpindahan kalor radiasi.
2.5.1. Perpindahan kalor konduksi
Proses perpindahan kalor konduksi adalah proses dimana panas mengalir
dari daerah yang bersuhu lebih tinggi ke daerah yang bersuhu lebih rendah di
dalam satu medium (padat,cair atau gas) atau antara medium-medium yang
berlainan yang bersinggungan secara langsung(Frank Keith, 1997 : hal 4).
Dalam perpindahan kalor konduksi ini dipakai rumusan umum sebagai
berikut : 츠 实石诡.故∆馆∆果实诡.故馆囊石馆挠∆果
…………………………………
(2.2)
Keterangan :
q = Perpindahan kalor, Watt
k = Konduktivitas termal bahan, W/mºC, tegak lurus arah perpindahan kalor
A = Luas benda, m2 ∆낸∆铺 = Gradien suhu kearah perpindahan kalor 触屏邹
Gambar 2.6. Perpindahan kalor konduksi
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
15
2.5.2. Konduktivitas termal
“Thermal conductivity of a material can be defined as the rate of heat transfer through
a unit thickness of the material per unit area per unit temperature difference” (Cengel,
2002 : hal 19). Konduktivitas termal dilambangkan dengan k. Satuan
konduktivitas termal adalah Watt per meter derajat Celcius (W/m 0C).
Berdasarkan persamaan (2.1) sebagai rumusan persamaan dasar tentang
konduktivitas termal, dapat dipakai nilai konduktivitas termal yang disajikan pada
Tabel 2.3. Bahan yang mempunyai nilai konduktivitas termal tinggi dinamakan
konduktor, sedangkan bahan yang nilai konduktivitas termal rendah disebut
isolator.
Tabel 2.3. Konduktivitas termal berbagai bahan pada 0 0C (Holman,1997, hal 8)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
16
2.5.3. Perpindahan panas konduksi pada silinder
Pada pengoperasian yang konstan, tidak ada perubahan temperatur pada
waktu dan titik tertentu. Oleh karena itu perpindahan panas yang masuk ke dalam
pipa harus sama dengan perpindahan panas yang keluar. Dengan kata lain,
perpindahan panas pada pipa adalah konstan ( Cengel, 2002, hal. 165 ).
Perpindahan panas konduksi pada pipa / silinder dirumuskan sebagai berikut :
ኰ踪泼3聘,Ǵƅ 实2挥拐诡낸前能낸潜农奴嗓潜嗓前邹 (Watt)………………………….(2.3)
2.6. Rumus Tekanan
Dalam penelitian ini menggunakan barrel yang diisi material plastik,
kemudian mendorongnya ke dalam cetakan. Cara kerjanya menggunakan prinsip
tekanan bidang.
官相yƼƼ 实毗霹 N mm挠邹⁄ …………….. (2.4) Dimana : 官相yƼƼ = Tekanan 棺 88挠⁄ 邹 F = Gaya ( N )
A = Luasan bidang ( 88挠)
Pada mesin injection molding menggunakan power screw sebagai pendorong
material plastik ke dalam cetakan. Besarnya gaya pada power screw menurut
Sclater dan Chinoris, Bab. Screw, hal. 11 ditentukan dengan rumusan sebagai
berikut :
Finjeksi = 毗嗓时挠气时相颇 ( N )…………………. ( 2.5 )
2.7. Rumus Daya
Pada saat proses injeksi, ada gaya ( F ) yang dibutuhkan untuk mendorong
material plastik dan ada juga pergerakan ( 郭 ) dari elemen pendorong. Maka dari
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
17
kondisi ini dapat diketahui daya ( 官泼ay相 ) yang dibutuhkan pada saat injeksi.
Karena direncanakan untuk mengganti piston dengan motor sebagai unit
pendorong, maka daya ini nanti akan dibutuhkan untuk pertimbangan pemilihan
motor.
官泼ay相实瓜时郭 棺8 圭棍⁄ 邹逛棍逛锅灌逛棍棍....... (2.6)
Dimana : 官泼ay相 = Daya ( Watt )
郭 = Kecepatan gerak ( m )
2.8. Menentukan diameter poros
Seperti yang sudah direncanakan, unit pendorong akan menggunakan motor
dan shaft yang dibentuk uliran, maka diperlukan perhitungan besarnya shaft yang
dipakai. Melihat kebutuhannya, shaft yang di rancang harus bisa menahan beban
puntir. Menurut Sudibyo, hal. 11, poros transmisi dihitung hanya berdasarkan
momen puntir ( Mt ) dengan tambahan faktor c yang mengandung angka
keamanan terhadap puntir.
Momen puntir yang ditransmisikan :
怪迫实9550篇3 (Nmm)…………………... (2.7)
Maka rumus untuk diameter poros transmisi pejal :
Diameter 圭实规囊时税怪迫遣 ≈ 规挠时瞬篇3遣 (mm)……………… (2.8)
Dimana :
Mt = Momen puntir ( Nm )
P = Tenaga ( kW )
n = Angka putaran ( rpm )
c1,c2 = faktor keamanan yang besarnya tergantung 蛔̅迫
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
18
Tabel 2.4. Faktor c terhadap 蛔̅迫 蛔̅迫 棺88挠邹 Material 规囊 规挠
15 St 37, St 42 6,9 146
20 St 50, St 60 6,3 133
25 Baja dengan batas patah
yang lebih tinggi 5,8 123
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
19
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Diagram Alir Penelitian
Secara lebih terperinci, diagram alir penelitian yang akan dilakukan
ditunjukkan pada Gambar 3.1 :
Gambar 3.1. Diagram alir penelitian
Desain ulang
Mulai
Perakitan
Pengujian
Data dan analisa
Selesai
Pembongkaran dan mempelajari bagian mesin
Apakah kondisinya baik ?
Apakah berfungi dengan baik ?
Ya
Tidak
Ya
Tidak
Pembuatan/ realisasi part
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
20
Secara terinci, diagram alir penelitian dijelaskan sebagai berikut :
Pembongkaran dan mempelajari bagian mesin
Tahap ini dilakukan untuk mengetahui kondisi serta dimensi dari bagian – bagian
mesin tersebut. Dari proses ini dapat diketahui bentuk dan dimensi secara detail
tiap bagian mesin. Dengan mempelajari, diharapkan dapat diambil keputusan
apakah sebuah part akan diganti atau tidak. Apabila sebuah part dinyatakan tidak
layak, maka akan dilakukan proses desain ulang. Dari proses desain ulang ini akan
menentukan apakah sebuah part akan dibuat dengan proses permesinan ataupun
membeli. Namun apabila part mesin masih dinilai layak, maka akan dilakukan
perakitan.
Perakitan
Tahap perakitan dilakukan apabila sudah ada kepastian bahwa tiap bagian mesin
dinyatakan layak untuk dipakai dan bisa memenuhi kebutuhan penelitian. Setelah
dirakit, maka akan diketahui apakah mesin bisa beroperasi dengan baik. Apabila
mesin tidak beroperasi dengan baik, makan akan dilakukan proses desain ulang.
Namun apabila mesin sudah beroperasi dengan baik, selanjutnya akan dilakukan
pengujian.
Pengujian
Pengujian dilakukan untuk mengetahui apakah mesin bisa dioperasikan sesuai
dengan kebutuhan, yaitu dapat diatur suhu pemanasannya dan mengetahui
kecepatan injeksinya.
Data dan analisa
Setelah pengujian dilakukan maka diharapkan mendapatkan data tentang kinerja
mesin. Dari data yang akan didapat, kemudian dilakukan analisa mengenai
keunggulan dari mesin yang sudah di desain ulang dengan mesin seperti kondisi
awal.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
21
3.2. Desain ulang
Desain ulang merupakan rangkaian proses tersendiri. Diagram alir proses
desain ulang akan ditunjukkan dalam gambar 3.2. berikut :
Gambar 3.2. Diagram alir desain ulang
Mulai
Pemilihan dari segi teknik
Apakah memenuhi ?
Pemilihan dari segi ekonomi
Apakah memenuhi ?
Apakah standard part ?
Membeli
Selesai
Pembuatan part
Desain part
Ya
Tidak
Ya
Ya
Tidak
Alternatif lain
Alternatif lain
Tidak
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
22
Secara lebih terinci, diagram alir desain ulang dijelaskan sebagai berikut :
Pemilihan dari segi teknik
Dalam proses ini dipilih beberapa alternatif part pengganti dari bagian mesin yang
tidak sesuai dengan tuntutan. Pertimbangan teknik menjadi hal utama dalam
proses ini, kemudian dilakukan penilaian dari berbagai pilihan tersebut.
Pemilihan dari segi ekonomi
Segi ekonomi juga menjadi pertimbangan atas pilihan part pengganti dari bagian
mesin yang dianggap tidak memenuhi tuntutan. Pemilihan dari segi ekonomi ini
akan membandingkan antara harga dan funsi dari part yang diganti.
Standart Part
Apabila penilaian jatuh pada part yang standart, maka akan dilakukan proses
pembelian dari part yang dimaksud. Namun apabila part yang dipilih bukan part
standart, maka proses permesinan akan dilakukan untuk membuat part yang akan
digunakan.
Perakitan
Apabila proses pemilihan berdasarkan pertimbangan teknik dan ekonomi sudah
didapat, maka proses perakitan dilakukan untuk mengetahui kinerja mesin.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
23
3.3. Alat dan Bahan Penelitian
3.3.1. Mesin injection molding
Sebagai bahan utama untuk penelitian kali ini adalah sebuah mesin injection
molding yang masih menggunakan kompor sebagai unit pemanasnya, dan piston
pneumatik sebagai penggerak pada injeksi unit dan clamp unit.
Gambar 3.3. Mesin injection molding
3.3.2. Tacho meter
RPM meter digunakan untuk memeriksa putaran motor dalam 1 menit. Alat
ini memiliki layar pembaca jumlah putaran dalam format digital sehingga mudah
dalam pembacaan. Gambar 3.4. menunjukkan gambar tacho meter digital.
Gambar 3.4. Tacho meter
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
24
3.3.3. Stop watch
Stop watch digunakan untuk mencatat waktu yang ditempuh power screw
dalam jarak tertentu. Dari catatan waktu yang ada, dapat digunakan untuk
perhitungan kecepatan injeksi. Dengan kecanggihan teknologi saat ini, ponsel pun
dilengkapi dengan menu stop watch yang juga bisa digunakan untuk pencatatan
waktu.
Gambar 3.5. Stop watch
3.3.4. Thermocouple dan pembaca suhu portabel
Alat ini digunakan untuk memeriksa suhu pada bagian luar barrel. Hal ini
dilakukan agar alat untuk yang digunakan untuk pembacaan suhu pada bagian
dalam dan luar memiliki karakter yang sama, sehingga keakurasian dapat tercapai.
Gambar 3.6. Thermocouple dan pembaca suhu portabel
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
25
3.3.5. Inverter
Inverter adalah sebuah perangkat elektronik yang mengubah tegangan AC
tiga fasa dari jala-jala (berfrekuensi 50 Hz atau 60 Hz) menjadi tegangan DC,
kemudian mengubahnya kembali menjadi tegangan AC tiga fasa dengan frekuensi
yang bisa diatur-atur sesuai keinginan pengguna/user.
Salah satu aplikasi Inverter dalam dunia elektroteknik adalah untuk
mengendalikan kecepatan putaran motor AC. Contohnya pada sistem ban berjalan
(conveyor belt) Seperti yang sudah diketahui bahwa kecepatan putaran motor AC
dapat dikendalikan dengan mengatur frekuensi dari tegangan AC yang menjadi
sumbernya.
Gambar 3.7. Inverter
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
26
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
26
BAB IV
Perancangan dan Pemilihan Part
4. 1. Morphologi Matrix
Dalam menentukan part yang digunakan, Metode Morphologi Matrix
digunakan untuk menjamin bahwa produk yang akan dirancang benar – benar
dapat menjawab permasalahan yang ada dan dapat memenuhi semua tuntutan
yang diberikan. Metode morphologi matrix di dalamnya mencakup 4 tahap, yaitu
pengelompokan informasi, menyusun tabel morphologi matrix, menganalisa
berbagai macam solusi yang muncul, kemudian menentukan salah satu solusi
yang dianggap paling baik dan memenuhi kebutuhan.
4.1.1. Pengelompokan informasi dan pemilihan part yang digunakan.
Berbagai macam informasi yang akan dikelompokkan adalah informasi
terkait dengan tuntutan mesin injection molding yang di desain ulang dan
beberapa model variasi elemen konstruksi yang nantinya akan digunakan.
Pemilihan part melibatkan responden yang diminta memberikan penilaian
terhadap beberapa part yang sudah ditentukan. Responden berasal dari lingkungan
ATMI Surakarta, diambil acak dari karyawan dan instruktor. Keterangan inisial
responden sebagai berikut :
Adr : Andhy Rinanto ( Instruktor Center for Tool )
Bms : Bambang Saputro ( Instruktor Center for Tool )
Krs : Kristarto ( Kasi Center for Tool )
Her : Hera Prihatmo ( Karyawan Center for Tool )
Chr : Christian Ardinto ( Designer PT. IGI )
Vys : VY Suryadi ( Manager PT. IGI )
Wsw : Wisnu Wijayanto ( Manager design PT. ATMI Solo )
And : St. Andriyanto ( Instruktor WAP )
Agw : Agus Wahyudi ( Kasi Universal Grinding PT. ATMI Solo )
Ykr : Yuli Kristanto ( Instruktor WAD )
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
27
A. Tuntutan produk
Dalam merancang sebuah produk, akan lebih mudah apabila ada sebuah batasan
yang diberikan. Batasan tersebut bisa berupa tuntutan yang diberikan / dibutuhkan
oleh konsumen.
Tabel 4.1 Tuntutan mesin yang dirancang
No. Informasi
1.
2.
Pemanas bisa diatur suhunya.
Kecepatan gerak injeksi dapat dikendalikan
B. Variasi elemen konstruksi
Untuk mempermudah dalam proses perancangan, berbagai macam informasi yang
didapat mengenai konstruksi dari setiap elemen mesin akan diklasifikasikan
menurut jenis, fungsi, kelebihan, kekurangan serta menurut nilai ekonomisnya.
Elemen konstruksi yang yang dipakai dalam desain ulang kali ini adalah jenis
pemanas dan pengendali kecepatan injeksi.
Tabel 4.2. Variasi jenis pemanas
Jenis
pemanas
Karakteristik Gambar
Kom
por
Keu
ntun
gan
Mudah didapatkan
Praktis
Penggantian mudah
Ker
ugia
n
Panas tidak bisa diatur
Kotor
Terjadi panas yang
berlebihan jika digunakan
dalam waktu yang lama.
Membutuhkan tempat
yang cukup luas
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
28
Pem
anas
ele
ktri
k
Keu
ntun
gan
Banyak di pasaran
Panas bisa diatur
Lebih bersih
Mudah dalam penggantian
Tempat lebih praktis
Ker
ugia
n
Harga cukup mahal
Memerlukan alat
pendukung untuk
pengaturan panasnya
Pem
anas
indu
ksi K
eunt
unga
n
Waktu pemanasan lebih
singkat
Panas bisa di atur
Ker
ugia
n
Kebutuhan daya tinggi
Memerlukan komponen
pendukung yang rumit dan
mahal
Alat masih jarang di
pasaran
Untuk pemilihan jenis pemanas, 10 responden dilibatkan guna mendapatkan data
yang lebih akurat. Tabel 4.3. menunjukkan pemilihan jenis pemanas yang
digunakan.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
29
Tabel 4.3. Pemilihan jenis pemanas
Tuntutan pemanas
Pa
nas
bisa
dia
tur
Day
a re
ndah
Pera
wat
an m
udah
Mud
ah d
idap
at
Har
ga M
urah
Point 10 9 7 8 6
Responden Kompor Nilai Total
Adr 4 6 6 8 8 248
2599
Bms 5 7 7 9 8 282
Krs 4 6 8 8 8 262
Her 3 5 7 9 8 244
Chr 4 6 6 8 9 254
Vys 5 8 7 8 8 283
Wsw 4 7 7 9 8 272
And 3 6 7 8 8 245
Agw 4 6 5 9 9 255
Yul 3 7 7 8 8 254
Pemanas elektrik
Adr 9 8 8 6 6 302
3059
Bms 8 8 9 6 8 311
Krs 9 7 8 7 7 307
Her 9 8 9 8 6 325
Chr 8 8 8 6 6 292
Vys 9 7 8 6 7 299
Wsw 9 8 8 8 6 318
And 8 8 9 7 8 319
Agw 9 6 8 6 6 284
Yul 9 8 8 6 6 302
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
30
Pemanas induksi
Adr 9 5 6 4 5 239
2178
Bms 9 5 4 3 4 211
Krs 8 4 6 3 3 200
Her 9 5 6 3 4 225
Chr 9 5 5 4 4 226
Vys 8 3 5 4 5 204
Wsw 9 3 6 4 5 221
And 8 5 4 3 3 195
Agw 9 5 6 4 3 227
Yul 9 4 6 4 5 230
Dari data tabel 4.3, maka jenis pemanas elektrik / elektric heater dipilih untuk
digunakan pada mesin injection molding.
Dengan tuntutan alat dapat diatur suhu / temperaturnya, maka diperlukan juga alat
yang digunakan untuk pembacaan suhu. Tabel 4.4. di bawah ini menunujukkan
variasi alat pembaca temperatur.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
31
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
32
Tabel 4.5. Pemilihan jenis pembaca suhu
Tuntutan pembaca suhu
Mud
ah d
ibac
a
Tel
iti
Res
pon
pem
baca
an c
epat
Ban
yak
di p
asar
an
Pera
wat
an m
udah
Point 8 10 9 6 7
Responden Analog Nilai Total
Adr 6 7 7 8 9 292
3329
Bms 6 8 7 8 9 302
Krs 5 7 6 8 8 268
Her 6 7 6 9 9 289
Chr 6 8 7 8 9 302
Vys 5 7 7 8 9 284
Wsw 7 7 6 8 8 284
And 6 7 7 9 8 291
Agw 5 7 7 8 9 284
Yul 6 7 6 8 8 276
Digital
Adr 9 9 9 8 7 340
2125
Bms 9 8 9 8 7 330
Krs 8 9 9 9 6 331
Her 9 9 9 8 6 333
Chr 9 8 9 8 7 330
Vys 8 8 8 9 7 319
Wsw 9 9 9 9 7 346
And 9 9 9 8 7 340
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
33
Agw 9 9 8 8 6 324
Yul 9 8 9 9 7 336
Dari tabel 4.5., maka pembaca suhu digital dipilih untuk digunakan pada mesin
injection molding.
Dalam menggunakan pembaca suhu digital, dibutuhkan sensor yang dipasang
pada benda yang dipanaskan. Sensor tersebut akan memberikan informasi panas
yang akan terbaca pada pembaca suhu digital. Untuk jenis sensor yang digunakan
adalah thermocouple. Tabel 4.6. menunjukkan jenis thermocouple yang sesuai
dengan kebutuhan yang diinginkan.
Tabel 4.6. Pemilihan thermocouple
Type J K RTP
Harga Ö Ö X
Ketersediaan di pasar Ö Ö Ö
Popular di penggunaan mesin injeksi
X Ö X
Akurasi X X Ö
Hubungan dengan thermocontrol
Ö Ö X
Range suhu Ö Ö X
Thermocouple yang cocok digunakan untuk mesin injeksi ini adalah jenis K.
Tuntutan kedua dari mesin injection molding ini adalah gerakan injeksi yang
dapat diatur dan dibaca. Selanjutnya dipilihlah variasi penerus gerakan dari
sumber penggerak, yang nantinya dapat memberikan masukan kecepatan
geraknya. Tabel 4.7. menunjukkan variasi penerus gerakan dari sumber
penggerak.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
34
Tabel 4.7. Variasi transmisi / penerus gerakan
Jenis
transmisi
Karakteristik Gambar
Akt
uato
r hi
drol
ik
Keu
ntun
gan
Banyak di pasaran.
Power kuat.
Kecepatan gerak dapat
diatur.
K
erug
ian
Relative mahal.
Perawatan sulit.
Kotor.
Komponen pendukung
mahal.
Akt
uato
r pn
eum
atik
Keu
ntun
gan
Sumber angin melimpah.
Perawatan mudah.
Komponen mudah
didapatkan.
Ker
ugia
n
Kecepatan susah diatur.
Udara mudah mampat
Scre
w
Keu
ntun
gan
Mudah di buat.
Murah.
Kuat.
Konstruksi sederhana.
Kecepatan gerak dapat
diatur.
Ker
ugia
n
Posisi harus center.
mudah aus.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
35
Tabel 4.8. Pemilihan jenis penerus gerakan
Tuntutan penerus gerakan
Ter
sedi
a di
pas
aran
Kua
t
Pera
wat
an m
udah
Dap
at d
iken
dalik
an
Har
ga M
urah
Point 7 9 8 10 6
Responden Aktuator hidrolik Nilai Total
Adr 8 9 6 8 5 295
2927
Bms 8 9 6 9 5 305
Krs 7 9 6 9 4 292
Her 7 9 5 8 4 274
Chr 8 9 6 8 5 295
Vys 8 9 6 8 5 295
Wsw 8 9 5 8 5 287
And 7 9 7 8 4 290
Agw 8 9 6 8 5 295
Yul 8 9 6 9 4 299
Aktuator pneumatik
Adr 8 7 7 4 7 257
2619
Bms 9 7 8 4 6 266
Krs 8 7 6 5 6 253
Her 8 7 7 5 7 267
Chr 9 7 7 4 7 264
Vys 9 8 7 3 8 269
Wsw 8 8 7 5 7 276
And 8 7 6 4 7 249
Agw 9 8 6 3 7 255
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
36
Yul 8 7 7 4 8 263
Power screw
Adr 8 8 9 9 8 338
3286
Bms 8 8 8 8 8 320
Krs 8 8 9 9 8 338
Her 8 8 9 9 9 344
Chr 9 8 9 9 8 345
Vys 9 8 9 9 9 351
Wsw 9 9 9 9 9 360
And 8 9 9 9 9 353
Agw 8 8 9 8 8 328
Yul 8 8 8 9 8 330
Dari tabel 4.8., maka power screw dipilih untuk digunakan pada mesin injection
molding.
C. Mesin injection molding hasil desain ulang
Gambar 4.1. Mesin injection molding hasil desain ulang
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
37
4.1.2. Analisa dan perhitungan
A. Perhitungan pemanas elektrik
Dalam pemilihan pemanas elektrik, ada beberapa hal yang harus diperhatikan
seperti target panas yang diinginkan, waktu pemanasan awal, massa dari benda
kerja yang dipanaskan, dan panas jenis dari material yang dipanaskan.
Untuk menentukan ukuran heater, menggunakan persamaan 2.1 sebagai berikut :
Daya heater ( Q ) : kWatt
Massa barrel ( m ) : 2,293 kg ( pengukuran dengan timbangan
digital )
Panas jenis material besi ( C ) : 0,113 鮐Ǵ频痞鮐 °Ǵ
Target panas yang dicapai : 300 ºC
Suhu ruang : 25 ºC
Waktu pemanasan ( t ) : 0,4 jam ( 24 menit )
Efisiensi ( h ) : 0,1 – 0,5
Q = 觰,觰蔘5时Ꝙ,囊囊5时纵5ꝘꝘ能觰̊邹馁úꝘ时Ꝙ,Ƽ时Ꝙ,5
= 0,690455 kWatt 史690 Watt ------> diputuskan menggunakan 750 watt
Untuk jenis pemanas elektrik yang dipilih adalah band heater karena
menyesuaikan bentuk barrel yang dipanaskan sehingga pemasangan mudah
karena bentuknya berupa silindris. Dan untuk memudahkan dalam pembelian atau
pemesanan maka dipilihlah 3 band heater dengan daya masing – masing 250
Watt.
B. Perhitungan diameter power screw dan pemilihan motor
Pada proses injeksi, diasumsikan tekanan pada proses injeksi dan clamping adalah
sama besar. Pada mesin injection molding yang dirancang, menggunakan silinder
pneumatic diameter 63 mm, dengan tekanan angin dari kompresor. Besarnya
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
38
tekanan angin dari kompresor berkisar antara 6 – 8 bar. Maka perhitungan untuk
diameter power screw berdasarkan persamaan 2.4 adalah sebagai berikut :
Finjeksi ≤ Fclamping
Pada awal perhitungan, akan diasumsikan diameter shaft untuk power screw
sebesar 25,4 mm ( 1 inch ), dengan pemilihan ulir square 4 TPI, dengan material
power screw adalah St.60.
Tekanan pada piston ( Pclamping ) = 8 bar ( 1 bar = 0,1 N/mm)
= 0,1 x 8 = 0,8 N/mm2
Luas bidang piston ( A ) = 쎠Ƽ 时雇觰 =
쎠Ƽ 时63觰 = 3117,245 mm2
Fclamping = Pclamping x A
= 0,8 N/mm2 x 3117,245 mm2
= 2493,796 N » 2494 N
Maka dengan demikian, Finjeksi ≤ 2494 N. Oleh karena power screw berbentuk
silindris, maka perhitungan menggunakan rumus 2.5 sebagai berikut :
Finjeksi = 毗嗓时觰쎠时破颇
Dimana :
Fr = Gaya shaft ( N )
p = pitch / jarak puncak ulir = 觰̊,ƼƼ = 6,35 mm = 0,00635 m
r = Radius power screw
dengan asumsi awal menggunakan diameter power screw sebesar 25,4 mm jenis
square thread 4 TPI, maka besarnya diameter minor power screw sebesar
d = 25,4 – ( 2时 䐨囊ú贵)
= 25,4 – ( 2时䐨囊ú6,3j邹 = 19,845 mm
r = 囊蔘,馁Ƽ̊觰 = 9,93 mm = 0,00993 m
maka besarnya gaya shaft berdasarkan persamaan 2.5 adalah :
Fr = 毗膈叁鳃弱塞4膈时颇觰쎠时破
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
39
= 觰Ƽ蔘Ƽ时Ꝙ,ꝘꝘú5̊觰쎠时Ꝙ,ꝘꝘ蔘蔘5 = 253,828 N
Torsi yang terjadi sebesar :
T = 瓜辊时辊
= 2j3,828时0,00993
= 2,52 Nm = 0,252 kgm
Pada tabel produsen motor listrik merk TECO, motor yang sesuai dengan
kebutuhan torsi 0,252 kgm adalah motor dengan daya sebesar 0,5 hp.
Perhitungan diameter power screw
Dari perhitungan di atas dan berdasarkan data motor yang sudah dipilih,
perhitungan Momen puntir dan diameter minimum yang bisa digunakan untuk
power screw dapat dihitung menggunakan persamaan 2.7 dan 2.8 :
Material power screw = St.60
Daya motor ( P ) = 0,5 hp ( Horse power )
Putaran motor ( n ) = 750 Rpm
Momen puntir ( Mt ) yang terjadi = 蔘̊̊Ꝙ时篇时Ꝙ,䐨5̊d
= 蔘̊̊Ꝙ时Ꝙ,̊时Ꝙ,䐨5̊䐨̊Ꝙ = 4,6795 Nm
Karena power screw menerima beban puntir dan tekuk, maka menggunakan
persamaan 2.8 sebagai berikut : 圭实规时√怪棍遣
= 6,3时税i,679j遣 = 10,53 mm
Dari perhitungan dapat diketahui bahwa diameter power screw pada asumsi di
atas kuat untuk digunakan dalam konstruksi mesin injeksi.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
40
4.2. Pengujian komponen
4.2.1. Pengujian panas
Dalam pengujian panas, barrel dipanaskan tanpa diisi dengan material plastik. Hal
ini dilakukan untuk mengetahui penyebaran panas pada dinding barrel tanpa
dipengaruhi adanya material plastik. Hal ini akan dibandingkan dengan besarnya
rambatan panas sesuai dengan perhitungan / teoritisnya.
Kondisi dan data pada saat pengujian panas adalah sebagai berikut :
Kondisi : - Dengan biji plastik.
- Suhu ruang 32 °C.
- Data diambil pada pukul 15.30 WIB.
- Suhu diatur 250 °C.
- Area X diukur dengan thermocouple dan thermocontrol portable.
Gambar 4.2. Posisi pengukuran panas pada barrel
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
41
Tabel 4.9. Data hasil pengukuran panas pada barrel ( ºC ) Waktu (menit)
Suhu display mesin ( ºC )
Suhu permukaan barrel di area X ( ºC )
1’30’ 50 78
2’51’ 75 105
4’10’ 100 129
5’45’ 125 158
7’16’ 150 179
9’18’ 175 201
12’ 200 225
15’25’ 225 248
18’51’ 250 252
20’ 251 251
22’ 250 252
24’ 251 252
Gambar 4.3. Grafik panas pada barrel
\
0
50
100
150
200
250
300
1'30
'
2'51
'
4'10
'
5'45
'
7'16
'
9'18
'
12'
15'2
5'
18'5
1' 20'
22'
24'
Suhu
ºC
Waktu ( menit )
Display mesin
Panas permukaan barrel
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
42
Dari gambar 4.3. dapat dilihat bahwa kenaikan suhu pada permukaan barrel dan
rambatan panas ke bagian dalam barrel relatif konstan. Perbedaan suhu bagian
permukaan dan dalam rata – rata sebesar 27 ºC. Dan waktu yang dibutuhkan agar
bagian dalam mencapai suhu 250 ºC adalah 18 menit 51 detik.
Data di atas adalah data panas yang diambil dari display pada mesin dengan
memasang thermocouple pada dinding barrel, di permukaan luar dan yang
mendekati dinding bagian dalam.
Untuk mengetahui suhu pada dinding barrel bagian dalam, juga dilakukan
perhitungan dengan persamaan 2.3. sebagai berikut : 䯸踪品ad聘,品仆' = 弥靳涧嚼蒋谜能蒋弥搅矫纵角弥角谜邹 Dimana : 䯸踪= Energi panas yang di salurkan = 750 W ( didapat dari daya heater )
L = Panjang benda yang dipanaskan = 50 mm = 0,05 m
k = konduktivitas thermal material ( baja ) = 43 W/m ºC
T1 = Suhu dinding barrel bagian dalam
T2 = Suhu dinding barrel bagian luar ( pengukuran dengan thermocouple yang
ditempelkan pada barrel / prtable )
r1 = Radius dalam dinding barrel = 12,75 mm
r2 = Radius luar dinding barrel = 22,75 mm
Suhu bagian luar barrel T1 diambil dari titik X. Titik X dipilih karena pada titik
tersebut dekat dengan nozzle yang akan mengeluarkan cairan plastik. Setelah
dilakukan perhitungan dengan rumusan di atas dan menggunakan dasar
pengukuran suhu pada dinding barrel bagian luar ( titik X ), maka suhu dinding
barrel bagian dalam dapat diketahui sebagai berikut :
r2
r1
T1 T2 Gambar 4.4. Ilustrasi dinding dalam dan dinding luar barrel
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
43
Tabel 4.10. Data hasil perhitungan panas pada dinding barrel bagian dalam (ºC) Panas pengukuran
pada area X
( T2) ºC
Suhu perhitungan pada
dinding dalam barrel (
T1 ) ºC
78 46
105 73
129 97
158 126
179 147
201 169
225 193
248 216
252 220
251 219
252 220
252 220
Gambar 4.5. Grafik perbandingan suhu pengukuran di permukaan luar barrel dan
suhu perhitungan dinding barrel bagian dalam.
0
50
100
150
200
250
300
1'30
'
2'51
'
4'10
'
5'45
'
7'16
'
9'18
'
12'
15'2
5'
18'5
1' 20'
22'
24'
Suhu permukaanbarrel
Suhu dinding dalambarrel ( perhitungan )
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
44
Dari perhitungan panas pada dinding barrel bagian dalam menggunakan refrensi
panas yang diukur dari permukaan luar barrel menunjukkan perbedaan suhu
antara dinding luar dan dinding dalam adalah sebesar 32 ºC. Kondisi ini sama
dengan kondisi aktualnya, dengan perbedaan suhu sebesar 5 ºC.
Pengujian juga dilakukan dengan cara memasukkan thermocouple ke dalam barrel
dan dicatat kenaikan suhu di dalam barrel dengan refrensi waktu pada tabel 4.9.
Kondisi pada saat pengukuran adalah sebagai berikut :
- Thermocouple dimasukkan ke dalam barrel.
- Di dalam barrel ada biji plastik.
- Suhu ruang 32 ºC.
- Set suhu pada thermocontrol 250 ºC.
Data suhu yang tercatat adalah sebagai berikut :
Tabel 4.11. Hasil pengukuran suhu di dalam barrel
Waktu ( menit )
Suhu ( ºC )
1’30’ 45
2’51’ 56
4’10’ 66
5’45’ 89
7’16’ 113
9’18’ 145
12’ 189
15’25’ 239
18’51’ 248
20’ 250
22’ 251
24’ 251
Kemudian untuk mendapatkan perbandingan pengukuran suhu di dalam barrel dan
suhu yang terbaca pada display, proses selanjutnya adalah melakukan pencatatan
suhu yang terbaca pada display dengan menggunakan refrensi waktu pada tabel
4.9. Dengan kondisi pengukuran yang serupa dengan gambar 4.1., set suhu 250
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
45
ºC, suhu ruang 32 ºC, hasil dari pembacaan suhu pada display ditunjukkan dengan
tabel 4.12.
Tabel 4.12. Data perbandingan suhu pada display, pada permukaan, dan suhu di
dalam barrel terhadap waktu
Waktu ( menit )
Suhu di dalam barrel ( ºC )
Suhu pada display mesin
( ºC )
Suhu pada permukaan barrel
( ºC )
1’30’ 45 50 78
2’51’ 56 75 105
4’10’ 66 100 129
5’45’ 89 125 158
7’16’ 113 150 179
9’18’ 145 175 201
12’ 189 200 225
15’25’ 223 225 248
18’51’ 248 250 252
20’ 250 251 251
22’ 251 250 252
24’ 251 251 252
Dari data pengukuran suhu di dalam barrel dan pembacaan suhu pada display
dengan refrensi waktu yang sama, dapat dibuat grafik yang ditunjukkan pada
gambar 4.6.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
46
Gambar 4.6. Grafik perbandingan suhu pada permukaan, pada display dan suhu di
dalam barrel terhadap waktu
Dari grafik dapat dilihat bahwa suhu yang terbaca di dalam barrel mulai
mendekati suhu dinding dalam barrel pada menit ke – 12, dan hampir sama
dengan suhu dinding dalam pada menit ke 15. Hal ini disebabkan pada menit ke –
15, panas pada heater mengalami kenaikan yang konstan ke suhu 250 ºC sehingga
memberikan waktu untuk suhu di dalam barrel menyesuaikan dengan suhu pada
permukaan pada menit ke – 18.
4.2.2. Pengujian kecepatan
Pada pengujian kecepatan gerakan injeksi, hal yang dilakukan adalah melakukan
pengukuran besarnya putaran motor, yang dibandingkan dengan besarnya
frequensi yang terbaca pada pengatur putaran motor ( inverter ). Kemudian dari
data yang diperoleh, dilakukan perhitungan untuk mengetahui besarnya kecepatan
linier gerakan injeksi. Tabel 4.13. menunjukkan data dari hasil pengukuran
putaran motor yang digunakan :
0
50
100
150
200
250
300
1'30
'
2'51
'
4'10
'
5'45
'
7'16
'
9'18
'
12'
15'2
5'
18'5
1' 20'
22'
24'
Suhu
( ºC
)
Waktu ( menit )
Suhu di dalam barrel
Suhu pada display
Suhu permukaan barrel
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
47
Tabel 4.13. Data hasil pengukuran putaran motor Frequensi output
inverter ( hertz )
Display inverter
( Rpm )
Putaran aktual diukur dengan
Rpm meter ( Rpm )
5 70 71
10 139 144
15 209 221
20 280 285
25 350 355
30 420 418
35 491 506
40 560 559
45 629 638
50 700 725
Misal putaran motor 700 rpm maka dalam 1 menit akan ada 700 putaran, dan
dalam 1 detik akan ada 11,67 putaran. Dengan ulir power screw sebesar 4 TPI (
thread per inch ), maka setiap 1 kali putaran motor akan menghasilkan jarak
sejauh ( 25,4 mm / 4 ) = 6,35 mm. bila dalam 1 detik ada 11,67 rpm maka akan
menghasilkan jarak sejauh ( 6,35 mm x 11,67 putaran ) = 74,08 mm = 0,07408 m.
Dengan demikian dapat dikatakan bila motor berputar 700 rpm, dengan power
screw 4 TPI, maka akan menghasilkan kecepatan sebesar 0,074 m/dt. Dan tabel
4.14. menunjukkan besarnya kecepatan untuk tiap 5 hertz frequensi berdasarkan
display.
Pemeriksaan selanjutnya adalah dengan menguji gerakan pada saat injeksi pada
jarak tertentu, dan dicatat waktu untuk menempuh jarak tersebut. Hasil bagi dari
jarak dibagi dengan waktu adalah kecepatan gerakan linier injeksi. Kondisi
pengujian adalah sebagai berikut :
Ø Jarak yang diatur : 55 mm = 0,055 m
Ø Kondisi barrel : Dengan biji plastik
Tabel 4.15 menunjukkan hasil pengujian kecepatan gerakan linier pada jarak 55
mm.
Tabel 4.14. Data perhitungan kecepatan berdasar putaran motor
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
48
Frequensi output
Inverter ( hertz )
Putaran motor
( Rpm )
Putaran dalam 1
detik
Kecepatan
( m/s )
5 70 1,17 0,007
10 139 2,32 0,015
15 209 3,48 0,022
20 280 4,67 0,030
25 350 5,83 0,037
30 420 7 0,044
35 491 8,18 0,052
40 560 9,33 0,059
45 629 10,48 0,067
50 700 11,67 0,074
Tabel 4.15. Data Perhitungan kecepatan pada jarak 0,055 m
Frekwensi output
Inverter ( hertz )
Jarak Tempuh
( m )
Waktu rata – rata
( detik )
Kecepatan linier
(m/s)
5 0,055 7,85 0,00700
10 0,055 3,8 0,01447
15 0,055 2,51 0,02185
20 0,055 1,86 0,02946
25 0,055 1,5 0,03667
30 0,055 1,25 0,04400
35 0,055 1,06 0,05156
40 0,055 0,91 0,0600
45 0,055 0,83 0,0660
50 0,055 0,75 0,0733
Dari tabel 4.14. dan tabel 4.15. dapat dibuat perbandingan antara frequensi yang
terlihat pada layar inverter dan kecepatan linier yang di dapat berdasarkan
perhitungan.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
49
Gambar 4.7. Grafik perbandingan frequensi dan kecepatan linier injeksi
Pengujian kecepatan motor terhadap power screw mendapatkan data kecepatan
injeksi dan bersifat linier. Pada gambar 4.7 terlihat bahwa kecepatan motor
berbanding lurus dengan kecepatan injeksi. Semakin cepat putaran motor,
semakin cepat kecepatan injeksinya.
4.2.3. Pengujian proses mesin injeksi
Pengujian dilakukan untuk memeriksa fungsi dari pengendali kecepatan injeksi
dan panas dalam menghasilkan sebuah produk. Dalam pengujian proses
permesinan, data yang dicatat adalah sebagai berikut :
Material uji : polypropylene ( PP )
Set Suhu : 230 °C
Frequensi output inverter : 25 Hertz
Rpm : 350 Rpm
Kecepatan linier : 0,037 m/s
Holding time : 24 detik
Suhu ruang : 32 °C
Ukuran mold : Diameter 39,5 mm x tebal 2 mm
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
0.08
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
Kece
pata
n lin
ier (
m/d
tk )
Frequensi output inverter ( hertz )
berdasar putaran motor
Berdasar waktu tempuh
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
50
Dari pengujian dengan mode otomatis, proses injeksi menghasilkan produk
sebagai berikut :
1. Masih ada flasing dari material.
2. Ada material yang tidak penuh.
3. Warna dari benda yang dihasilkan tidak homogen.
4. Benda hasil injeksi sebagai berikut :
Gambar 4.8. Gambar produk hasil injeksi
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
51
BAB V PENUTUP
5.1. Kesimpulan
Dari desain ulang terhadap mesin injection molding milik Fakultas Tehnik
Universitas Sebelas Maret Surakarta dapat disimpulkan sebagai berikut :
1. Mesin injeksi dapat beroperasi sesuai dengan rancangan yaitu suhu
pemanasan dapat diatur. Panas/temperatur maksimal yang bisa dicapai mesin
injeksi ini adalah 324 ºC.
2. Kecepatan injeksi mesin dapat diatur dengan mengubah besarnya putaran
motor. Putaran motor kemudian dikonversikan ke gerakan linier, berikut tabel
konversinya :
Frequensi output
Inverter ( hertz )
Putaran motor
( Rpm )
Kecepatan
( m/s )
5 70 0,007
10 139 0,015
15 209 0,022
20 280 0,030
25 350 0,037
30 420 0,044
35 491 0,052
40 560 0,059
45 629 0,067
50 700 0,074
5.2. Saran
Berdasarkan desain ulang yang sudah dilakukan, penulis menyarankan
beberapa hal sebagai berikut :
1. Unit clamping dapat diganti dengan sistem mekanik, agar tidak terjadi back
pressure seperti ketika menggunakan piston pneumatik.