Injection molding adalah metode pembentukan material termoplastik dimana material yang meleleh karena pemanasan diinjeksikan oleh plunger ke dalam cetakan yang didinginkan oleh cairan sehingga mengeras.
Meskipun banyak variasi dari ronde landasan ini, 90 persen injection molding adalah memproses material termoplastik. Injection molding mengambil porsi sepertiga dari keseluruhan resin yang dikonsumsi dalam pemrosesan termoplastik. Sekarang ini dapat ditentukan 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.
Mesin injection molding tercatat telah dipatenkan pertama kali pada tahun 1872 di Amerika Serikat untuk memproses celluloid. Berikutnya pada tahun 1920-an di Jerman mulai dikembangkan mesin injection molding namun masih dioperasikan secara manual dimana pencekaman mold masih menggunakan tuas. Tahun 1930-an ketika bermacam jenis resin tersedia dikembangkan mesin injection molding yang dioperasikan secara hidraulik. Pada era ini kebanyakan mesin injection moldingnya masih bertipe single stage plunger. Pada tahun 1946 James Hendry membikin mesin injection molding tipe single-stage reciprocating screw yang pertama. Mulai tahun 1950-an relay dan timer mulai dipergunakan untuk pengontrolan ronde injeksi nya.
Mesin injection molding ukuran kecil, tampak hopper, nozzle dan clamping unit
Ronde
Termoplastik dalam struktur butiran atau bubuk ditampung dalam sebuah hopper kesudahan turun ke dalam barrel secara otomatis (karena gaya gravitasi) dimana ia dilelehkan oleh pemanas yang terdapat di dinding barrel dan oleh gesekan dampak perputaran sekrup injeksi. Plastik yang sudah meleleh diinjeksikan oleh sekrup injeksi (yang juga berfungsi menjadi plunger) menempuh nozzle ke dalam cetakan yang didinginkan oleh cairan. Produk yang sudah dingin dan mengeras dibawa keluar dari cetakan oleh pendorong hidraulik yang tertanam dalam rumah cetakan selanjutnya diambil oleh manusia atau menggunakan robot. Pada kala ronde pendinginan produk secara bersamaan di dalam barrel terjadi ronde pelelehan plastik sehingga begitu produk dibawa keluar dari cetakan dan cetakan menutup, plastik leleh dapat langsung diinjeksikan.
Jendela ronde
Molding area diagram
Jendela ronde atau juga dinamakan Molding Area Diagram adalah sebuah indikator seberapa jauh kami dapat memvariasikan ronde dan masih dapat membikin produk yang memenuhi syarat. Idealnya jendela ronde cukup lebar sehingga dapat mengakomodasi variasi alami yang terjadi selama ronde injeksi. Jika jendela ronde terlalu sempit maka hadir risiko menghasilkan produk yang cacat dampak variasi ronde injeksi tidak kekurangan di luar jendela. Jendela ronde berlainan untuk tiap resin karena setiap resin memiliki titik leleh (temperatur transisi gelas, Tg) yang berlainan.
Jika temperatur ronde terlalu rendah maka hadir kemungkinan material tidak meleleh dan jika meleleh maka viskositasnya sangat tinggi sehingga memerlukan tekanan injeksi yang sangat tinggi. Jika tekanan injeksi terlalu tinggi maka hendak memunculkan flash atau burr pada garis pemisah cetakan dampak gaya pencekaman lebih kecili dari tekanan injeksi. Dan jika temperatur ronde terlalu tinggi maka material hendak merasai kerusakan atau terbakar.
Gas Assisted Injection Molding
Gas Assisted Injection Molding melibatkan penggunaan gas bertekanan tinggi dalam ronde injeksi. Ketika mold baru terisi beberapa material plastik leleh (1), gas bertekanan tinggi diinjeksikan. Gas ini hendak mendorong plastik leleh ke arah dinding-dinding cetakan (2). Tekanan gas tetap dipertahankan untuk memberikan tekanan pemadatan tidak selamanya produk merasai pendinginan (3). Gas yang biasa dipakai adalah gas Nitrogen karena bersifat inert.
Leluasa dalam mendesain bentuk-bentuk produk berongga, berdinding tipis ataupun tebal dan telah tersedia struktur batang atau pipa
Kekakuan produk lebih tinggi dampak hadirnya ruang kosong (momen inersia polar lebih tinggi)
Memerlukan jumlah gate lebih sedikit sehingga menjadikan berkurang weldline
Tidak masuk cacat sinkmark pada produk-produk yang tebal
Tekanan injeksi dan pemadatan yang lebih rendah
Distribusi tekanan pemadatan lebih merata
Siklus injeksi lebih cepat dampak waktu pendinginan yang lebih singkat.
Produk yang lebih ringan
Mesin injection molding
Komponen utama
Unit injeksi - bagian dari mesin injection molding yang berfungsi untuk melelehkan material plastik, terdiri dari hopper, barrel dan screw.
Mold - bagian dari mesin injection molding dimana plastik leleh dicetak dan didinginkan
Unit pencekam - bagian dari mesin injection yang berfungsi untuk mencekam mold pada kala penginjeksian material ke dalam cetakan sekaligus mempersiapkan mekanisme pengeluaran produk dari mold
Sebuah mold hendak dipasang ke mesin injection molding
Jenis-jenis mesin injection molding
Berdasarkan metode pencekaman cetakan
pencekam toggle
pencekam hidraulik
Berdasarkan ronde pelelehan bijih plastik
single-stage plunger
two-stage screw-plunger
single-stage reciprocating-screw
Berdasarkan tonase - Mesin injection molding dibedakan berdasarkan luhurnya gaya pencekaman maksimum yang dapat diberikan. Kisarannya mulai dari 5 ton untuk menghasilkan produk seberat 10 gram sampai dengan 5000 ton untuk menghasilkan produk seberat 50 kilogram.[1]
Mesin injection molding 1300 ton dengan tambahan robot di bagian atas mesin untuk pengambilan produk dari mold
Referensi
^abAnonymous; et al. (2002). The Injection Molding of Quality Parts - Process Engineering Alternatives and Process Selection (1st ed.). Bayer AG - Plastics Business Group, D-51368 Leverkusen. hlm. 18.
Daftar pustaka
(Inggris) Strong, A. Brent (2006). "Plastics: Materials and Processing". Pearson Prentice Hall ISBN 0-13-114558-4
(Inggris) R.J. Crawford (2002). “Plastic Engineering”. Buttenworth-Heinemann ISBN 0-7506-3764-1
(Inggris) Anonym (1995). “The Wordsworth Dictionary of Science & Technology”. Wordsworth Reference ISBN 1-85326-351-6
(Inggris) Charles A. Harper (2000). “Modern Plastic Handbook”. McGraw-Hill, ISBN 0-07-026714-6
Pranala luar
(Inggris) Close mold fabrication
(Inggris) Society of Plastic Engineer
(Inggris) Injection Molding (Grand Valley State University)
