Blow Molding Process

Makalah Pengetahuan Bahan

Blow Molding Process

Pembimbing : Bambang Sukarno Putra, S.TP.,M.Si.

Disusun oleh :

Sry Afrita Fitia              1705106010018

Qurratul Zulmi              1705106010019

Evi Nabila                     1705106010020

Ulfa Hardiyanti              1705106010023

Nadiatul Hikmah           1705106010026

JURUSAN TEKNIK PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SYIAH KUALA

2018

KATA PENGANTAR

Segala puji hanya milik Allah yang Maha Pengasih lagi Maha Penyayang. Berkat limpahan karunia-Nya kami dapat menyelesaikan makalah tentang “Blow Molding Process”. Penyusunan makalah ini dalam rangka memenuhi tugas mata kuliah pengetahuan bahan yang di bimbing oleh Bapak Bambang Sukarno Putra, S.TP.,M.Si.

Dalam proses penyusunannya tak lepas dari bantuan dan arahan dari berbagai pihak. Untuk itu kami ucapkan terimakasih atas partisipasinya dalam membuat makalah ini. Meski demikian, kami menyadari masih banyak sekali kekurangan dan kekeliruan di dalam penulisan makalah ini, baik dari segi tanda baca, tata bahasa, maupun isi. Sehingga kami secara terbuka menerima segala kritik dan saran positif dari pembaca.

Demikian apa yang dapat kami sampaikan. Semoga makalah ini dapat berguna bermanfaat untuk para pembaca dan untuk kami sendiri khususnya.

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

     Blow molding merupakan suatu metode mencetak benda kerja berongga dengan cara meniupkan atau menghembuskan udara kedalam material/bahan yang menggunakan cetakan yang terdiri dari dua belahan mold yang tidak menggunakan inti (core) sebagai pembentuk rongga tersebut.

     Pada dasarnya blow molding adalah pengembangan dari proses ekstrusi pipa dengan penambahan mekanisme cetakan dan peniupan.(wikipedia.org). Proses ini diawali dengan pembuatan parison  dan dimasukkan ke mesin cetak tiup, kemudian udara ditiup masuk melalui lubang penampang pipa, karena desakan udara maka gumpalan tadi akan menyesuaikan dengan bentuk cetakan dan dibiarkan sampai menjadi padat.

     Material plastik akan keluar secara perlahan secara perlahan akan turun dari sebuah Extruder Head kemudian setelah cukup panjang kedua belahan akan mold akan di jepit dan menyatu sedangkan begiah bawahnya akan dimasuki sebuah alat peniup (blow Pin) yang menghembuskan udara ke dalam pipa plastik yang masih lunak, sehingga plastik tersebut akan mengembang dan membentuk seperti bentuk rongga mould-nya. Material yang sudah terbentuk akan mengeras dan bisa dikeluarkan dari mold hal ini karena Mold dilengkapi dengan saluran pendingin didalam kedua belahan mold. Untuk memperlancar proses peniupan proses ini dilengkapi dengan pisau pemotong pipa plastik yang baru keluar dari extruder head.

BAB II

ISI

1. Proses Pengisian butiran Plastik dari Hopper kedalam Heater. Oleh motor Srew berputar sambil menarik butiran plastik mengisi ruang Heater.

2. Proses pemanasan butiran plastik kedalam heater. Setelah butiran plastik meleleh dan membentuk seperti pasta maka plastik diinjeksikan kedalam mold.

3. Proses peniupan udara. Saat plastik menempel pada dinding mold seperti pada tahap ke II maka udara dengan tekanan tertentu ditiupkan kedalam mold.

4. Proses pengeluaran produk. Produk dikeluarkan setelah produk dingin. dengan cara salah satu cavity plate membuka.

Metode Compression molding (Thermoforming)

     Compression molding (Thermoforming) merupakan metode mold plastik dimana material plastik (compound plastic) diletakan kedalam mold yang dipanaskan kemudian setelah material tersebut menjadi lunak dan bersifat plastis, maka bagian atas dari die atau mould akan bergerak turun menekan material menjadi bentuk yang diinginkan. Apabila panas dan tekanan yang ada diteruskan, maka akan menghasilkan reaksi kimia yang bisa mengeraskan material thermoseting tersebut.

     Material Thermosetting diletakan kedalam mold yang bersuhu antara 300 derajat Franheit hingga 359 derajat Franheit dan tekanan mold berkisar antara 155 bar hingga 600 bar.

Proses compression molding dapat dibedakan atas empat macam yaitu :

1. Flash type Mold - jenis ini bentuknya sederhana, murah, saat mold menutup maka material sisa yang kemudian meluap akan membentuk lapisan parting line/plain (land B), dan karena tipisnya akan segera mengeras/beku sehingga menghindari meluapnya material lebih banyak. Jadi biasanya mold akan di isi material sepenuhnya sampai luapan yang terjadi sebanyak yang diijinkan.

2. Positive mould - jenis ini terdiri dari dari suatu rongga (cavity) yang dalam dengan sebuah plunger yang mengkompresikan/memadatkan material kompoud pada bagian bawah mold pemberian material disesuaikan dengan kapasitasnya baik dengan cara menimbang sehingga menghasilkan produk yang baik dan seragam.

3. Landed Positive Mold - mirip dengan tipe diatas ,akan tetapi tinggi bidang batas dibatasi.bagian “land” bekerja menahan tekanan (bukan bagian Produknya). Karena ketebalan material terkontrol dengan baik, maka kepadatan benda kerja tergantung dari posisi pengisian yang diberikan.

4. Semi positive mold - merupakan kombinasi antara flash type dan landed positive mold.

Metode Extrusion molding

     Extrusion molding mempunyai kemiripan dengan injection molding, hanya pada extrusion molding ini material yang akan dibentuk akan berupa bentukan profil tertentu yang panjang. Pada prinsipnya juga ada bagian mesin yang berfungsi mengubah material plastik menjadi bentuk lunak (semifluida) seperti pasta dengan cara memanaskannya dalam sebuah silinder, dan memaksanya keluar dengan tekanan melalui sebuah forming die (extruder head or hole), yaitu suatu lubang dengan bentuk profill tertentu itu akan keluar dan diterima oleh sebuah conveyor dan dijalankan/ditarik sambil didingikan, sehingga profil yang terbentuk akan mengeras, dan setelah mencapai panjang tertentu akan dipotong dengan pemotong yang melengkapi mesin extrusi tersebut. Berikut ini contoh proses Extrusion molding.

1. Butiran kecil material plastik oleh gerakan srew dimasukkan kedalam silinder heater dipanaskan untuk diubah menjadi material kental seperti pasta.

2. Didalam silinder Heater atau pemanas, butiran plastik berubah menjadi cair, lalu dengan tekanan tertentu dimasukkan melalui sebuah forming die (extruder head atau hole), yaitu suatu lubang dengan bentuk profill.

3. Produk ditarik atau dikeluarkan dan diterima oleh sebuah conveyor dan dijalankan/ditarik sambil didingikan, sehingga profil yang terbentuk akan mengeras. 

Berikut ini contoh produk-produk yang dihasilkan dengan extrution molding.

Bentuk extruder head (forming) ini bisa bermacam-macam, sesuai dengan keinginan kita dan bisa dipasang dan diganti-ganti karena dilengkapi dengan holder. Tentu saja bagian ini harus dibuat dari bahan baja pilihan yang dikeraskan, yang mampu menahan panas dan gesekan dari material yang diproses.pendinginan benda kerja dilakukan dengan menyemprotkan udara pada profil yang berjalan, sehingga bisa merata keseluruh bagian/panjang profil yang dihasilkan.

Metode Transfer molding

     Transfer molding merupakan proses pembentukan suatu benda kedalam sebuah mold (yang tertutup) dari material thermosetting, yang disiapkan kedalam reservoir dan memaksanya masuk melalui runner/kanal kedalam cavity dengan menggunakan panas dan tekanan.Pada proses transfer molding dibutuhkan toleransi yang kecil pada semua bagian mold, sehingga sangat perlu dalam pembuatan mold, dikonsultasikan secara baik dengan product designer, mold designer dan molder/operator untuk menentukan toleransi.

     Proses transfer moulding terdiri atas dua type yaitu: sprue Type dan plunger tipe. Jenis plunger memerlukan tekanan yang lebih kecil dibandingkan dengan tipe sprue.

Metode Injection molding

     Proses injection molding merupakan proses pembentukan benda kerja dari material compound berbentuk butiran yang ditempatkan kedalam suatu hopper/torong dan masuk kedalam silinder injeksi yang kemudian didorong melalui nozel dan sprue bushing kedalam rongga (cavity) dari mold yang sudah tertutup. Setelah beberapa saat didinginkan, mold akan dibuka dan benda jadi akan dikeluarkan dengan ejector. Material yang sangat sesuai adalah material thermoplastik dan karena pemanasan material ini akan melunak dan sebaliknya akan mengeras lagi bila didinginkan. Perubahan–perubahan ini hanya bersifat fisik, jadi bukan perubahan kimiawi sehingga memungkinkan untuk mendaur ulang material sesuai dengan kebutuhan.

     Material plastik yang dipindahkan dri silinder pemanas biasanya suhunya berkisar antara 177 derajat Celcius hingga 274 derajat Celcius. Semakin panas suhunya, plastik/material itu akan semakin encer (rendah viskositasnya) sehingga semakin mudah diinjeksi,disemprotkan kedalam mold. Setiap material memiliki karakter suhu molding. Semakin lunak formulasinya, yang berarti kandungan plastis tinggi, membutuhkan temperatur rendah, sebaliknya yang memiliki formulasi lebih keras butuh temperatur tinggi. Bentuk-bentuk partikel yang sulit, besar dan jumlah cavity yang banyak serta runner yang panjang menyebabkan tuntutan temperatur yang tinggi atau naik.

     Proses kerja mold injeksi berkisar antara 35 detik yang terdiri atas beberapa tahap seperti kedua gambar dibawah ini :

     Untuk mempercepat proses pengerasan/pembekuan material yang telah di Injeksi ke dalam cavity maka mold selalu didinginkan sehingga produk cepat dikeluarkan dari mold tanpa rusak/cacat, dengan demikian berarti memperpendek cycle time-nya. Hal ini dikerjakan dengan mengalirkan cooling yang mengelilingi cavity dalam mold plate dengan suhu cooling antara 30 derajat hingga 70 derajat. Untuk pekerjaan-pekerjaan khusus kadang-kadang juga diperlukan perlakuan panas mold plate (menjaganya pada suhu tertentu) sampai dengan 170 derajat Celcius.
Pembuatan mold injeksi membutuhkan tooling cost atau biaya peralatan yang tinggi namun memiliki “cylce time” atau waktu produksi yang lebih cepat dibandingkan dengan proses yang lainnya. Dengan pertimbangan waktu produksi yang cepat maka biaya tiap bagiannya akan menjadi lebih murah apalagi jika berjalan secara otomatis.

     Berdasarkan jumlah pelatnya umumnya mold injeksi dibagi atas dua type yakni tipe two plate and three plate mold seperti pada gambar dibawah ini:

Berdasarkan jenis runner mold injeksi dapat dibedakan atas beberapa tipe antara lain:

1. Mold konvensional dengan runner dingin (cold runner)

2. Mould dengan runner yang terisolasi

     Keuntungan tipe ini adalah temperatur cairan yang masuk stabil, tidak memerlukan kepressian yang tinggi tentang keseimbangan runner. Namun jenis ini memerlukan biaya produksi dan perawatan yang tinggi serta desain dan pengoperasiannya yang rumit.

 

3. Mold hot runner

     Keutungan jenis mould ini adalah waktu pemanasan awal berkurang dan cocok untuk cavity yang besar dan jumlah banyak. Namun tipe ini membutuhkan desain dan produksi yang rumit sehingga biayanya juga tinggi.

Pada pembahasan mengenai mould injeksi ini penulis akan batasi pada jenis cold runner two plate khususnya pada pembuatan mold tangki radiator.

Selain terdiri atas beberapa jenis runner injeksi mold juga terdiri dari berbagai tipe gate, sprue dan ejector.

Beberapa tipe atau jenis gate yang biasanya digunakan dalam injection mold antara lain :

1. Manually Trimmed

a. Fan Gate

b. Sprue  Gate

c. Direct  Of  Pin Gate

d. Tab Gate

e. Edge Gate

2. Automatically Trimmed

a. Pinpoint Tab Gate

b. Submarine or Tunnel Gate

Keterangan

1. Manually Trimmed

a. Fan or flash type gate - cocok untuk benda kerja yang tipis, rata tetapi besar atau lebar. Sering disebut juga sebagai band gate (film gate).

b. Sprue gate - Metode paling tua dan paling sederhana, dimana material disemprotkan langsung melaluoi sprue tanpa melalui runner. Metode ini Biasannya digunakan untuk pada mold satu cavity.

 

c. Ring type gate - sesuai untuk benda-benda kerja yang berbentuk silindris dan berlubang, karena bentuk runner dan gate-nya mengelilingi core, dan masuk ke dalam cavity secara bersama. 

d. Disk atau Diagram gate - digunakan untuk benda kerja yang berbentuk annular dan rata. Bagian sprue-nmya langsung ke bentuk disk atau piringan dan material mengalir dari pusat ke segala arah menuju cavity untuk menghindari pengelasan. Jadi metupakan kebalikan dari sistem ring gate yang memasukkan material dari pinggir lingkaran menuju benda kerja. Pekerjaan finishing tinggal memotong bentuk disk-nya yang membentuk gate.

e. Tab gate (flash and Square) - Gate kecil antara dinding dan ujung runner yang berbentuk bulat penuh itu akan menaikkan suhu atau temperatur dari material, dan menyebabkan plastik panas itu mudah masuk ke dalam cavity. Biasanya menghasilkan bentuk yang bagus, mengurangi “sink mark” (kerutan akibat ketebalan material yang tidak sama), sehingga juga memperbaiki stabilitas ukuran benda kerja.

2. Automatically Trimmed

a. Pin point gate - cocok untuk material polystyrene. Bentuk runner-nya adalah bulat dan ujungnya berbentuk bola dan diteruskan oleh gate tersebut masuk ke dalam cavity.

b. Tunnel (sub marine gate) - bentuknya menyerupai terowongan kerucut dari runner ke dalam cavity. Tujuannya adalah untuk memisahkan produk terhadap runner secara otomatis pada saat produk didorong keluar, sehingga sangat mengurangi (waktu) pekerjaan finishing. Untuk itu perlu dicermati konstruksi dan ukuran dari runner, gate, dan sudut kemiringannya.

Bentuk-bentuk lain ejector terdiri atas beberapa tipe antara lain :

1. Sleeve Ejector

Sleeve Ejector digunakan untuk benda yang sirkular (silindris dan berlubang ditengahnya dan mempunyai ketebalan benda yang tipis. Inti atau core itu sendiri dipasang pada ejector plate. Ejector tersebut melingkari core pin dan menyentak produk diseluruh sudut.

2. Blade Ejector

            Blade ejector atau pisau digunakan untuk mengeluarkan produk yang mempunyai ribb atau penguat yang tipis dan panjang.

3. Stripper Plate

            Stripper plate atau pelat peyentak digunakan untuk mengeluarkan produk yang core-nya berbentuk taper dengan menggunakan pelat secara akurat disekeliling core. Stripper plate ini merupakan solusi yang mahal karena dibutuhkan ketepatan ukuran sehingga tidak mudah terjadi flashing (jebret). Keuntungan dari tipe ini yakni bekas ejector tidak nampak.

4. Disk Ejector

            Disk ejector digunakan untuk mengeluarkan produk yang besar, sirkular dan tipis. Bentuk sprue yang umum digunakan dalam injection molding adalah seperti pada gambar dibawah ini :

BAB III

PENUTUP

A. Kesimpulan

     Adapun kesimpulan yang dapat disampaikan yaitu Blow molding merupakan suatu metode mencetak benda kerja berongga dengan cara meniupkan atau menghembuskan udara kedalam material/bahan yang menggunakan cetakan yang terdiri dari dua belahan mold yang tidak menggunakan inti (core) sebagai pembentuk rongga tersebut.Pada dasarnya blow molding adalah pengembangan dari proses ekstrusi pipa dengan penambahan mekanisme cetakan dan peniupan.(wikipedia.org). Proses ini diawali dengan pembuatan parison  dan dimasukkan ke mesin cetak tiup, kemudian udara ditiup masuk melalui lubang penampang pipa, karena desakan udara maka gumpalan tadi akan menyesuaikan dengan bentuk cetakan dan dibiarkan sampai menjadi padat.Terdapat beberapa metode atau proses pada blow molding. Bentuk-bentuk lain ejector terdiri atas beberapa tipe antara lain sleeve ejector, blade ejector, stripper ejector, dan disk ejector.

 B. Saran

     Adapun saran yang dapat disampaikan adalah jangan membuang plastic disembarang tempat, dan jangan mengunakan plastic untuk membukus atau menaruh makan panas kedalam plastik karena senyawa plastic dapat berpindah ke makan tersebut. Plastic juga bahan yang membutuhkan waktu lama terurainya maka dari tu buanglah sampah plastic pada tempat yang disesuaikan agar tidak menyebabkan pencemaran lingkungan dan banjir.