PENGETAHUAN DASAR DESIGN INJECTION MOLD
- 4
Kunci Mencapai Keberhasilan Suatu Produk
1. Design Konstruksi Produk
Bentuk
dan konstruksi produkl akan menentukan design dan layout mold itu sendiri.
2. Material
Hal
– hal yang perlu diperhatikan :
·
Jenis
Material plastik (Penyusutan)
·
Viscositas
material
·
Kandungan
material, sifat asam, basa, mengandung serat, dsb.
·
Ttik
Cair & titik bekunya.
·
Sifat
Mekanis material.
3. Proses
Ada 4 Variabel kunci
keberhasilan pembentukan produk plastik :
·
Viskositas
material
·
Tekanan
Injeksi
·
Kecepatan
alir material
·
Pendinginan
Juga dipengaruhi oleh : Temperatur cetakan dan temperatur kerja.
4. Design Cetakan
Bentuk dan konstruksi mold
disesuaikan dengan bentuk produk yang akan dibuat. Dengan menggunakan kaidah2
dalam perancangan produk, yaitu :
·
Ketebalan
dinding harus merata.
·
Bentuk
sudut harus dibuat radius/fillet
·
Selalu
memakai draft Angle (1° s.d 1.5°)
·
75/25
bagian yang menonjol
o
bagian
yang menonjol dari permukaan tidak lebih dari 75% dari ketebalan dinding
nominan. Jika lebih besar akan menyebabkan sinkmark.
o
Bagian
yang menonjol tidak lebih besar dari 2.5
kali ketebalan dinding nominal. Jika lebih besar akan menyulitkan
pengisian plastik.
·
Rib
atau penguat
·
Umumnya
dipasang pada produk yang berdinding tipis atau pada permukaan yang lebar
sebagai penguat, sehingga produk tidak mudah melenting/bengkok karena tekanan.
|
- Elemen
Perancangan
Dalam teknik perancangan cetakan/mold, unsur yang berpengaruh terhadap
konstruksi cetakan dapat diklasifikasikan dalam 4 elemen :
- Disain
Produk
·
Geometri produk
·
Bahan produk
·
Jumlah kaviti
- Proses
pencetakan/spesifikasi mesin
·
Data kapasitas mesin
·
Jenis proses
·
Sistem cetakan
- Perencanaan
Cetakan
·
Layout kaviti
·
Dimensi cetakan/ mold base
·
Perencanaan konstruksi part
aktif ( inser atau non insert )
·
Bahan cetakan ( material
insert )
- Disain
cetakan
·
Penentuan parting line
·
Sistem saluran
·
Sistem pendingin
·
Sistem ejeksi
- Bentuk
dasar dan cara kerja cetakan
Pada intinya suatu konstruksi mold / cetakan
hanya terdiri dari dua bagian utama yaitu bagian
Inti Core dan Cavity. Pada
pemasangannya pada mesin injeksi dua bagian tersebut dibedakan
menjadi :
·
Sisi tetap / Fixed side (
bagian cavity )
·
Sisi bergerak / moving plate
( bagian Core )
Sedangakan pada Layout perancangan yang ada
di MTI, dua bagian tersebut dibedakan menjadi :
·
Plan View Eject Side (
Bagian Core )
·
Plan View Hot side ( Bagian
Cavity)
|
- Perencanaan
Cavity
Cavity adalah pelat cetakan yang
memebentuk produk dalam rongga cetak. Perencanaanya melibatkan unsur yang
bersumber pada kebutuhan pemesan ( customer ) dan kapasitas mesin yang akan
dipergunakan. Perencanaan kaviti berdasarkan kapasitas mesin diperhitungkan
berdasarkan :
·
Gaya Cekam
·
Kapasitas injeksi
·
Kapasitas alir cairan
plastik
Jumlah cavity dan class mold. Jumlah cavity berpengaruh
pada balancing pengisian dan pressure dengan pengaturan jalan runnernya.
Balancing akan mudah dicapai dengan jumlah cavity part : 2, 4, 8, 16, 32,……2n .
Semakin banyak jumlah cavity berpengaruh juga pada
clamping force yang dibutuhkan sehingga pemilihan mesin moldingnyapun
terpengaruh.
Perhitungan jumlah kaviti berdasarkan gaya cekam mesin
dihitung dari persamaan :
P = Tekanan injeksi ( N/cm³)
F = Gaya cekam
(N)
N = Jumlah
kaviti
Ar = Luas
proyeksi produk (cm²)
Ar = Luas proyeksi runner (cm²)
Berikut beberapa model layout berdasar jumlah cavity.
|
- Perencanaan
Runner
Runner adalah saluran penghubung aliran
cairan plastik dari Sprue pada rongga produk melalui gate. Secara empiris,
dimensi runner ditentukan dengan memperhitungkan tebal dinding dan mengambil
bentuk dasar diameter.
D = Sмах + 1.5 (mm)
D =
Diameter Runner (mm)
Sмах =
Ketebalan maksimal dinding produk (mm)
Bentuk –
bentuk Runner :
Ø
Runner circular
Ø
Runner setengah diameter
Ø
Runner Trapesium
Ø
Runner persegi
- Perencanaan
Gate
Gate adalah Lubang tempat masuknya
cairan plastik ke dalam rongga cetak.
Karena pengaruh faktor injeksi yang tidak tetap untuk tiap jenis
material, adanya perubahan tekana pada runner, serta faktor perubahan suhu,
maka perhitungan hate dilakukan dengan pendekatan empiris berdasarkan hasil
percobaan yang pernah dilakukan.
W = n¨A
30
|
H = n.t
|
|||
W = Lebar gate (mm)
A = Luas permukaan kaviti (mm²)
Tt =
Tebal dinding produk rata – rata (mm)
Nn = Konstanta material :
o
0.6 untuk PE, PS
o
0.7 untuk POM, PC,PP,ABS
o
0.8 untuk CA, PMMA, PA
o
0.9 untuk PVC
Jenis – jenis gate yang sering digunakan pada
perancangan mold di MTI adalah :
v
Edge Gate
v
Fan Gate
v
Vertical gate
v
Sub Gate
- Perencanaan
Sistem Pendingin
Sistem cooling
berpengaruh pada cooling time, sehingga alirannya harus ideal dan optimum dalam
mendinginkan temperatur mold. Variabel yang mempengaruhi pendinginan mold:
a.
Jarak
cooling line dengan part. Perlu diperhatikan tool designer.
b.
Konduktivitas
panas/ daya hantar panas cor/ cav insert. Perlu diperhatikan tool designer.
c.
dT
(delta T) ---(suhu cooling vs plastik melt)
d.
Jumlah
panas yang harus dihilangkan.
e.
Luas
core / cavity insert.
Jarak pengeboran cooling yang dianjurkan (tanpa memperhitungan
bentuk part dulu).
P= 3-5 X D (diameter cooling)
S= 1.5 – 2 X D
Contoh.
Untuk
cooling dia 8.0 maka jarak antar cooling=P= 5 x 8.0 = 40.0 dan jarak
cooling dengan permukaan/part/pl =S= 2 x 8.0=16.0
Berikut contoh
sistem cooling…………..
Berikut contoh sistem cooling
terhadap part.
Ø Pada no
1-3 tampak cooling menggunakan baffle sebagai perantara arah ke atas. Banyak
digunakan untuk part yang tinggi.
Ø
Pada no 4 sebelah
bawah cooling hanya pada bingkai luar insert jadi tidak efektif dibandingkan
gambar diatasnya.
Ø
Pada no 5 sistem
cooling untuk part circular dimana aliran melingkari part sehingga efektif.
Komponen Penunjang dan bentukan lain. Diperlukan ruangan yang cukup dan diperhitungkan dalam suatu
layout terhadap adanya komponen-komponen penunjang seperti slider, floting
core, lifter , striper dan lainnya. Demikian pula tata letak dari bentukan
dalam insert seperti screw, lubang, shutoff, mempunyai ruang tersendiri.
Hindari terjadinya jarak antar komponen ataupun bentukan yang riskan terhadap
kebocoran cooling, perkaratan, crack ataupun kemungkinan kesalahan pengerjaan.
Spesifikasi mesin
molding, data tentang mesin digunakan dalam design injection mold diantaranya
tinggi max / min mold, jarak masuknya nozzle, tonnase, ejection stroke, tie bar
space dan lainnya.
Dari beberapa factor tersebut dipadukan dan diusahakan
sebuah layout design ideal yang
mempunyai resiko terkecil dengan tingkat keberhasilan terbesar sesuai dengan
keinginan. Yang diharapkan dari sebuah layout awal adalah gambaran tentang
penempatan cavity part sesuai jumlah permintaan, ukuran mold base, aliran
resin, penempatan komponen lainya seperti ejector-slider-flotingcore dan
parting lainnya.
Sebuah gambar kerja yang ideal haruslah mempunyai
informasi selengkap-lengkapnya mengenai tool yang akan dikerjakan dibagian
produksi. Dari layout design yang dibuat terlebih dulu tersebut dilanjutkan dan
dikembangkan menjadi sebuah tool design yang lebih lengkap yang menggambarkan
bentuk jadi tool tersebut. Data yang ada meliputi data gambar, dimensi maupun
berupa text yang diperlukan. Pengecekan gambar diperlukan sebelum sebuah gambar akan direlease untuk diproses machining menjadi cetakan.
( diambil dari berbagai sumber )
niceee
ReplyDeleteInjection moulding has altered countless aspects of our lives and the world around us, but how much do you know about it? In this article, we present a beginners guide to injection moulding. 2k injection molding
ReplyDeleteWe have sell some products of different custom boxes.it is very useful and very low price please visits this site thanks and please share this post with your friends. 2k injection molding
ReplyDelete