ata faisal
TRANSCRIPT
PERENCANAAN CETAKAN BOTOL
PARFUME MERK VIKTORIA
LAPORAN AKHIR
Dibuat Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Menyelesaikan
Pendidikan Diploma III Pada Jurusan Teknik Mesin
Politeknik Negeri Sriwijaya
Oleh:
Anggi Satria
0605 3020 0099
POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA
PALEMBANG
2008
HALAMAN PENGESAHAN
PERENCANAAN CETAKAN BOTOL
PARFUME MERK VIKTORIA
LAPORAN AKHIR
Disetujui oleh Dosen Pembimbing Laporan Akhir Jurusan Teknik Mesin
Politeknik Negeri Sriwijaya
Palembang, Juli 2008
Disetujui,
Pembimbing I Pembimbing II
Drs. Suparjo, M.T. Mulyadi, S,S.T.
NIP: 131 791 873 NIP: 132 129 083
Mengetahui:
Ketua Jurusan Teknik Mesin
Iskandar Ismail, S.T.
NIP: 131 781 591
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, yang telah
memberikan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan
laporan akhir ini dengan baik.
Pendidikan Laporan Akhir ini dibuat untuk memenuhi salah satu syarat
dalam menyelesaikan pendidikan Diploma III pada jurusan Teknik Mesin
Politeknik Negeri Sriwijaya.
Penulis juga menyadari sekali bahwa didalam penyusunan laporan akhir
ini terdapat beberapa kekurangan dan kekeliruan, Dimana hal tersebut dapat
terjadi dikarenakan adanya keterbatasan kemampuan serta pengetahuan yang
dimiliki oleh penulis. Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan saran dan
kritik yang bersifat membangun dari semua pihak khususnya bagi pembaca
laporan ini.
Pada kesempatan ini juga penulis ingin mengucapkan banyak terima kasih
kepada semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan laporan
akhir ini, terutama kepada:
1. Bapak Rd. Kusumanto, S.T, selaku Direktur Politeknik Negeri
Sriwijaya.
2. Bapak Iskandar Ismail, S.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin
Politeknik Negeri Sriwijaya.
3. Bapak Drs. Suparjo, M.T. selaku Dosen Pembimbing I, yang telah
banyak memberikan bimbingan-bimbingan kepada penulis.
4. Bapak Mulyadi, S.T, selaku Pembimbing II, yang juga telah bayak
memberikan bimbingan kepada penulis.
5. Seluruh staf pengajar dan instruktur yang telah ikut membantu atas
selesainya laporan ini.
6. Teman – teman seperjuangan penulis yang telah banyak membantu
dalam menyelesaikan penulisan Laporan Akhir ini.
Serta masih banyak pihak lain yang tidak mungkin penulis sebutkan satu –
persatu.
Akhirnya penulis berharap semoga tulisan sederhana ini dapat bermanfaat
bagi kita semua, terutama bagi penulis dan mahasiswa jurusan teknik mesin.
Palembang, Juli 2006
Penulis
ABSTRACT
Planning of mould of bottle perfume
(Anggi Satria, 2008)
This final report is about " Planning of Mould of Bottle Parfume Merk
Viktoria " with the raw material plastic. Target will create assistive appliance to
process the the bottle printing, substance used by is polyeteline, job system used
by system of blow moulding, where parison exhaled by into mould.
The differentiated in three plastic type that is, termoset, termoplastik and
elastomer, plastic also have the advantage of besides light wight of plastical stuff
also is easy to formed, to plan the this bottle mould which must be paid attention
to by is cooling system because of faster refrigeration hence efesiensi produce the
mount progressively.
The conclusion is from the top of explaining that plastical stuff very
assistive once for the making of a[n product by using letterpress
MOTTO :
“Belajar dari kesalahan, berfikir realistis,
percaya pada diri sendiri, bekerja diiringi do’a”.
Penulis
“Dan barang siapa disini (dunia) buta (tidak berilmu) maka
diakhirat nanti buta pula dan lebih sesat lagi jalanya”.
Al-qur’an Surat Al-Isra ayat 72
“…….Katakanlah “Adakah sama orang-orang yang
mengetahui dengan orang-orang yang tidak mengetahui?
Sesungguhnya orang yang berakallah yang dapat menerima
pelajaran”.
Al-qur’an Surat Az-zumar ayat 9
KUPERSEMBAHKAN UNTUK:
− ΚΕΔΥΑ ΟΡΑΝΓ ΤΥΑΚΥ ΤΕΡΧΙΝΤΑ
− ΚΕΛΥΑΡΓΑ ΒΕΣΑΡΚΥ ΨΑΝΓ ΤΕΛΑΗ ΜΕΜΒΕΡΙΚΑΝ
ΒΑΝΤΥΑΝΝΨΑ ΒΑΙΚ ΜΟΡΙΛ ΜΑΥΠΥΝ ΜΑΤΕΡΙΛ
− ΑΔΙΚ ΑΔΙΚΚΥ ΨΑΝΓ ΣΕΛΑΛΥ ΜΕΜΒΕΡΙΚΑΝ ΣΕΜΑΝΓΑΤ Κ
ΕΠΑΔΑΚΥ
− ΣΕΣΕΟΡΑΝΓ ΨΑΝΓ ΣΕΛΑΛΥ ΣΑΒΑΡ ΜΕΝΥΝΓΓΥΚΥ
− ΑΛΜΑΜΑΤΕΡΚΥ
− ΣΑΗΑΒΑΤ − ΣΑΗΑΒΑΤ ΣΕΠΕΡϑΥΑΝΓΑΝΚΥ, ∀ΤΕΡΥΣΚΑΝ ΠΕ
ΡϑΥΝΓΑΝ ΙΝΙ ΤΕΜΑΝ.....................!!!∀
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL........................................................................... i
HALAMAN PENGESAHAN............................................................. ii
KATA PENGANTAR......................................................................... iii
ABSTRAK .......................................................................................... vi
MOTTO............................................................................................... vii
DAFTAR ISI ....................................................................................... viii
DAFTAR GAMBAR .......................................................................... ix
DAFTAR TABEL ............................................................................... x
DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................... xi
BAB I PENDAHULUAN................................................................ 1
1.1 Latar Belakang ..................................................................... 1
1.2 Tujuan dan manfaat.............................................................. 2
1.3 Metode Pengumpulan Data .................................................. 2
1.4 Sistematika Penulisan........................................................... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA...................................................... 4
2.1. Sejarah Perkembangan Plastik ............................................ 4
2.2. Jenis – jenis Plastik ............................................................. 5
1. Plastik Thermoset.................................................... 5
2. Plastik Elastomer..................................................... 5
3. Termoplastik............................................................ 5
2.3. Jenis – jenis Pemrosessan.................................................... 6
1. Injection Molding .................................................. 6
2. Extrusion Molding................................................. 9
3. Thermoforming ..................................................... 11
4. Cetak Transfer....................................................... 11
5. Blow Molding ........................................................ 14
2.4. Jenis – jenis Kecacatan Pada Botol................................... 19
2.5. Sistem Pendinginan Pada Cetakan Blow molding ............ 22
BAB III PEMBAHASAN ............................................................... 23
3.1 Desain Produk ................................................................... 23
3.2 Gambar Produk ................................................................. 23
3.3 Pemilihan Bahan Cetakan ................................................. 24
3.4 Perencanaan Cetakan ........................................................ 25
3.5 Perhitungan Waktu Proses Pencetakan ............................. 28
3.6 Proses Permesinan............................................................. 32
3.7 Perhitungan Waktu Permesinan ........................................ 46
BAB. IV PENUTUP......................................................................... 55
4.1 Kesimpulan ....................................................................... 55
4.2 Saran.................................................................................. 56
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Injection Molding .............................................................. 6
Gambar 2.2 Mold Injection Molding..................................................... 6
Gambar 2.3 Produk Extrusion Molding ................................................ 7
Gambar 2.4 Proses Thermoforming (Compression).............................. 7
Gambar 2.5 Transfer Molding............................................................... 8
Gambar 2.6 Proses Pencetakan Tiup..................................................... 8
Gambar 2.7 Proses Pencetakan Tiup Regang Extrusi ........................... 9
Gambar 2.8 Tahap – tahap Peniupan Preform ...................................... 10
Gambar 2.9 Jenis Kecacatan Pada Botol............................................... 11
Gambar 3.1 Gambar Produk.................................................................. 12
Gambar 3.2 Rancangan Cavity .............................................................. 12
Gambar 3.3 Saluran Pendinginan Pada Mould ..................................... 13
Gambar 3.4 Proses Pengerjaan Dengan Mesin Miling.......................... 13
Gambar 3.5 Proses Pengerjaan Dengan Surface Grinding.................... 13
Gambar 3.6 Letak Pengelasan Pada Benda Kerja ................................. 14
Gambar 3.7 Letak Titik Center.............................................................. 14
Gambar 3.8 Pencekaman Benda Pada Chuck Mesin Bubut.................. 15
Gambar 4.1 Proses Pengeboran Benda Kerja........................................ 15
Gambar 4.2 Proses Perluasan Lubang Pada Bagian Neck Part ............. 16
Gambar 4.3 Proses Pembentukan Radius.............................................. 24
Gambar 4.4 Proses Pemisahan Lasan ................................................... 25
Gambar 4.7 Pembubutan Facing........................................................... 25
Gambar 4.8 Proses Pengeboran Pada Saluran Pendingin...................... 25
Gambar 4.9 Pembuatan Lubang dan Ulir Baut ..................................... 25
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Waktu total pengerjaan mesin frais ..................................... 48
Tabel 3.2 Total waktu pembubutan .................................................... 52
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Standar HASCO Untuk baut pengikat
Lampiran 2. Rumus Buckling untuk setiap bahan
Lampiran 3. Faktor keamanan
Lampiran 4. Kecepatan potong dan Putaran mesin bor
Lampiran 5. Perhitungan waktu permesinan bor
Lampiran 6. Nilai kecepatan potong pada mesin bubut
Lampiran 7. Perhitungan permesinan bubut
Lampiran 8. Penatalan tiap putaran pada mesin bubut
Lampiran 9. Jenis cutter milling
Lampiran10. Kecepatan potong mesin milling
Lampiran11. Kekerasan batu gerinda
Lampiran12. Banyak putaran mesin gerinda
Lampiran13. Kecepatan potong mesin gerinda
Lampiran14. Perhitungan permesinan gerinda
Lampiran15. Tingkat kekasaran
Lampiran16. Nilai penyimpangan lubang untuk tujuan umum
Lampiran17. Nilai penyimpangan lubang untuk tujuan umum
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Bahan plastik sangat membantu sekali untuk pembuatan suatu produk
dengan menggunakan mesin cetak. Sifat-sifatnya yang menarik dan kemudahan
pemrosesannya seringkali menjadikan sebagai bahan yang paling ekonomis untuk
di cetak, dengan bentuk serumit apapun.
Plastik mempunyai keuntungan yaitu bobot ringan, penampilan menarik,
tahan terhadap korosi kimia, dan plastik juga mempunyi suhu leleh yang rendah.
sehingga tidak membutuhkan waktu yang lama untuk mencairkan atau
mendinginkannya.
Sekarang ini banyak sekali produksi parfume, sampo, yang menggunakan
kemasan terbuat dari plastik dan dalam bentuk yang beraneka ragam, salah
satunya adalah botol parfume. Penulis tertarik dengan kemasan botol parfume ini,
karena biasanya botol ini memiliki bentuk yang unik dengan ukurannya yang
kecil, dan bisa dibawa kemana-mana.
Botol parfume biasanya terbuat dari bahan polyetelin. Untuk membuatnya
diperlukan suatu alat bantu yang disebut mold, yang digunakan untuk mencetak
botol tersebut. Prinsip kerja alat bantu ini adalah bahan plastik dicetak kedalam
dua belahan mold dengan bantuan hembusan udara, sehingga plastik akan
menempel pada rongga mold dan akan menghasilkan produk sesuai dengan
bentuk cetakan tersebut.
Berdasarkan uraian di atas maka penulis mencoba untuk merencanakan
CETAKAN BOTOL PARFUME MERK VIKTORIA, karena mempunyai bentuk
yang unik, dari produk yang telah beredar di pasaran, pembuatannya sangat
ekonomis, dan kemudahan dalam pemrosesannya.
1.2 Tujuan dan Manfaat
Pembuatan cetakan botol parfume ini bertujuan :
1. Untuk meningkatkan kemampuan akademis penulis dalam mengembangkan
dan menerapkan teori dan praktek yang diperoleh selama mengikuti
perkuliahan di Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Sriwijaya.
2. Untuk mengaplikasikan ilmu pengetahuan yang diperoleh oleh penulis
dengan kenyataan yang ada di lapangan khususnya dalam industri percetakan
plastik.
3. Untuk menerapkan beberapa pelajaran yang telah diterima, khususnya mata
kuliah ilmu bahan dan logam, teknik produksi, gambar mesin dan plastik
mollding.
Sedangkan manfaatnya adalah :
1. Dapat merencanakan suatu cetakan plastik ( plastic moulding ) yang dapat
berguna bagi industri kecil, menengah maupun industri besar dalam
membantu proses produksi
2. Mengetahui prinsip cetakan, khususnya plastic moulding dengan jenis proses
peleburan atau pencairan plastik
3. Dapat menghitung biaya produksi dan waktu kerja guna kemaksimalan waktu
dan biaya produksi
1.3 Metode Pengumpulan Data
Metode pengumpulan data yang digunakan :
1. Metode observasi
Yaitu dengan mengamati ke pabrik pencetakan plastik serta mencari data yang
diperlukan.
2. Metode wawancara
Yaitu dengan mengadakan konsultasi dengan dosen pembimbing dan mencari
informasi mengenai cetakan pada orang-orang yang berpengalaman.
3. Metode kepustakaan
Metode ini digunakan untuk mencari, mengumpulkan dan mengelompokan
data data dari berbagai buku buku yan berhubungan dengan masalah yang
dibahas.
1.4 Sistematika Penulisan
Untuk memperoleh gambaran tentang isi dari Laporan Akhir ini maka
akan dikemukakan dalam sistematika penulisan sebagai berikut :
BAB I PENDAHULUAN
Berisi tentang latar belakang bahan plastik, tujuan dan manfaat,
metode pengumpulan data, dan sistmatika penulisan.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Barisi tentang sejarah perkembangan plastik, jenis – jenis plastik
dan jenis pemrosesannya, jenis kecacatan pada botol dan system
pendinginan pada cetakan blow molding.
BAB III PEMBAHASAN
Berisi tentang dari desain produk, perhitungan volume botol
sampai perhitungan peniupan parison ke dalam cetakan dan proses
permesinan dalam pembuatan cetakan botol.
BAB IV PENUTUP
Berisi tentang kesimpulan yang didapat dari hasil analisa dan saran
– saran dari penyusun dalam perencanaan cetakan botol.
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Sejarah Perkembangan Plastik
Bahan plastik pertama kali dikembangkan pada abad ke-19, dan saat ini
jenis bahan ini telah dapat ditemui di sekitar kita dalam bentuk yang beragam.
Salah satu jenis bahan plastik yang pertama kali dikembangkan ialah cellulose
nitrat. Bahan ini ditemukan oleh Alexander Parkes dipertengahan abad ke-19 dan
pertama kali dipamerkan pada suatu pameran akbar di London tahun 1862 dalam
bentuk sol sepatu dan bola-bola billyard. Pada tahun 1869 Jhon Wesley Hyatt
mengembangkan bahan cellulose nitrate dengan cara mencampurkannya dengan
kapur barus menjadi bahan baru yang kemudian diberi nama celluloid. Celluloid
juga bukan bahan yang sempurna, misalnya, gampang terbakar, akan tetapi untuk
waktu itu merupakan bahan baru dengan sifat baru pula.
Pada tahun 1909 seorang ilmuan dari Belgia, Dr. Baekland menemukan
salah satu jenis plastik yaitu bakelit. Bakelite adalah bahan yang saat ini popular
dengan nama phenol formaldehyde. Bahan ini menghasilkan bahan-bahan polimer
yang bersifat keras, ringan, kuat, tahan panas dan merupakan isolator listrik yang
sangat baik. Oleh karena itu bahan ini banyak dipakai dalam industri listrik
Berbagai macam jenis plastik sekarang telah dipergunakan untuk industri,
masing-masing mempunyai komposisi atau kombinasi tersendiri sesuai dengan
penggunaannya. Plastik juga sangat membantu sekali untuk pembuatan bentuk
yang sulit, dalam beberapa hal, karena beratnya yang ringan maka penggunaan
plastik sangat menguntungkan.
2.2 Jenis-jenis Plastik
1. Plastik Thermoset
Bahan ini dapat mengalami perubahan secara kimiawi bila dipanaskan
atau diberikan tambahan reaktan atau katalis. Thermoset akan menjadi keras,
dan tidak dapat melarut apabila mengalami perubahan bentuk bahkan tidak
akan menjadi lunak kembali walaupun di panaskan kembali. Plastik thermoset
termasuk juga phenolics, amino plastics (melamine dan urea), epoxies,
silicones, dan bakelit. Bakelit merupakan resin yang paling tua sekali yang
masih dipergunakan. Bakelit sangat tahan terhadap larutan organic, asam non
oksida, garam-garam dan minyak.
2. Plastik Elastomer
Jenis plastik ini memiliki sifat seperti karet. Elastomer terdiri dari
molekul-molekul makro yang membentuk susunan yang renggang berdasarkan
gaya fisik (yaitu gaya gesek dan gaya belitan) dan gaya sambung kimiawi
yang terdapat pada ikatan-ikatan antara dua molekul makro. Elastomer
memiliki jarak satu dengan yang lainnya yang relatif besar bila dibandingakan
dengan thermoset. Jenis gaya dari fisik dan kimiawi yang menentukan sifat
dari elastomer, yaitu molekul-molekul yang berubah dapat di luruskan
kembali dengan sebuah gaya dan apabila gaya tersebut dihilangkan maka
susunan molekul makro akan kembali kesusunan semula. Sifat elastis seperti
karet inilah yang menjadi alasan mengapa jenis plastik ini dinamakan
elastomer. Bahan-bahan yang termasuk elastomer adalah polyamides,
copolyesters, polyurethane thermoplastic, dan styrenies.
3. Termoplastik
Material ini sangat lunak, atau dapat dicairkan dan dialirkan bila
dipanasi sehingga dapat dibentuk atau membeku kembali bila pemanasannya
dihentikan. Material ini juga bisa dipanaskan kembali dan dibentuk atau
dipergunakan kembali. Bahan-bahan yang termasuk termoplastik adalah
acrylics, cellulosics, nylon, polyfluorocarbon, vinyls, polyvinylidene,
polypropylene dan lycarbonat.
2.3 Jenis- jenis Pemrosesan
Secara umum pengertian plastik molding adalah proses pembentukan
suatu benda atau produk dari bahan plastik dengan bentuk dan ukuran tertentu
yang mendapat perlakuan panas dan pemberian tekanan dengan menggunakan alat
bantu berupa cetakan atau mold. Mold plastik pada prinsipnya adalah suatu alat
yang digunakan untuk mencetak komponen-komponen bahan plastik dengan
sarana mesin cetak plastik.
Plastik molding dapat dibedakan dalam beberapa sistem yaitu:
1. Injection Molding
Injection molding sangat banyak dipergunakan. Dewasa ini di setiap
rumah tangga, peralatan kantor, sampai pabrik, terdapat berbagai barang
plastik yang dicetak dengan cara injeksi misalnya botol air mineral, ballpoint,
helm, bumper mobil, dan ribuan lainnya, semua dari plastik cetak injeksi.
Asal mula cetak injeksi plastik adalah meniru teknik cetak die
bertekanan bagi logam. Mesin cetak injeksi pertama digunakan untuk produksi
celluloid, yaitu campuran cellulose nitrate dan kapur barus. Mesin cetak
injeksi pertama bertipe plunger, yang sampai sekarang masih banyak
digunakan. Pada prinsipnya bahan plastik dimasukkan dalam tabung pemanas
untuk dilelehkan, setelah meleleh plastik tersebut ditekan keluar oleh screw
atau piston melalui nozzle untuk diinjeksikan ke dalam mold yang telah
tertutup.
Gambar 2.1 Injection Molding
Pada dasarnya mesin injection molding terdiri dari beberapa bagian
yaitu, hopper, heater, nozzle, screw, motor penggerak, dan mold. Hopper
berfungsi sebagai tempat masuknya material plastik ke dalam silinder mesin,
hopper terletak pada bagian atas suatu mesin. Heater berfungsi untuk
mencairkan material plastik yang ada dalam silinder dengan bantuan panas,
dan heater terletak mengelilingi bagian silinder. Nozzle adalah saluran keluar
material plastik yang telah mencair menuju cetakan. Screw berfungsi untuk
memindahkan material plastik dari hopper kemudian melewati bagian heater
dan terakhir mendorong plastik yang telah meleleh keluar melalui nozzel,
screw digerakkan oleh motor. Bagian yang terakhir yaitu mold, mold terpisah
dari mesin berfungsi sebagai pembentuk produk.
Bahan yang sesuai pada metode injection molding adalah termoplastik
karena material ini akan melunak karena panas dan mengeras lagi apabila
didinginkan. Perubahan yang terjadi hanya bersifat fisik sehingga
memungkinkan untuk proses daur ulang. Produk-produk yang dapat
dihasilkan melalui proses ini seperti peralatan rumah tangga.
Mold adalah bagian yang sangat penting dalam suatu proses
pencetakan. Bentuk akhir produk dari suatu proses injection molding sangat
tergantung dari bentuk mold, karena setelah masuk kedalam mold lalu
didinginkan terbentuklah bentuk produk sesuai dengan bentuk mold. Secara
umum pada metode injection molding mold terdiri dari beberapa bagian
seperti pada gambar 2.2
Gambar 2.2 Mold Injection Molding
Gambar diatas menjelaskan mold yang paling sederhana atau standar
mold dari suatu proses injection molding, terdiri dari beberapa bagian yaitu:
a. Sprue dan runner system
Bagian ini berfungsi untuk menerima bahan plastik cair dari nozzle dan
runner adalah saluran yang berfungsi untuk menyalurkan plastik ke dalam
cavity side.
b. Cavity side
Cavity side berfungsi sebagai salah satu sisi yang membentuk produk,
cavity side terletak pada stationary plate, yaitu plate yang tidak bergerak
atau kedudukannya tetap pada saat proses ejecting produk plastik.
c. Core Side
Bagian ini berfungsi sama dengan cavity side namun letaknya berlawanan
dengan cavity side. Core side terletak pada bagian moving plate atau
bagian mold yang bergerak.
d. Ejector System
Setiap jenis mold dilengkapi dengan system untuk melepas produk, sistem
inilah yang dinamakan ejector system. Bentuk Secara umum ejector
system ditunjukan pada gambar 2.2.
2. Extrusion molding
Pada prinsipnya metode ini sama dengan metode injection molding
namun yang membedakan hanya pada produk yang dihasilkan. Pada proses
injection molding produk dihasilkan setelah cairan diinjeksikan dalam mold,
sedangkan untuk metode extrusion molding produk dihasilkan langsung ketika
plastik keluar dari die. Metode ini dipakai dalam pembuatan pipa plastik,
kabel, dan produk lainnya yang berbentuk profil.
Sistem mesin pada metode ini juga sama dengan sistem pada injection
molding. Pada extrusion molding, nozzle langsung dihubungkan dengan die
yaitu suatu lubang dengan bentuk profil tertentu. Sehingga profil yang
terbentuk akan mengeras, dan setelah mencapai panjang tertentu akan
dipotong dengan pemotong yang melengkapi mesin ekstruksi tersebut.
Material yang digunakan juga termoplastik karena pada metode ini
material dicairkan dengan pemanasan dan akan mengeras apabila didinginkan.
Berikut ini adalah proses extrusion molding :
• Butiran kecil bahan plastik digerakkan oleh screw melalui silinder
heater dipanaskan untuk diubah menjadi bahan kental atau berbentuk
pasta.
• Didalam silinder heater bahan plastik meleleh , lalu dengan tekanan
tertentu didorong keluar melalui sebuah forming die, yaitu suatu lubang
dengan bentuk profil tertentu.
• Produk ditarik atau dikeluarkan dan diterima oleh sebuah conveyor dan
dijalankan/ditarik sambil didinginkan, sehingga profil yang terbentuk akan
mengeras.
Gambar berikut ini contoh profil-profil yang dapat dihasilkan dengan
extrusion molding :
Gambar 2.3 Produk extrusion molding
Bentuk-bentuk dari extruder head (forming) atau die ini dapat
bermacam-macam, sesuai dengan keinginan dan bisa dipasang dan diganti
karena dilengkapi dengan holder. Bagian dari die ini tentu saja harus terbuat
dari bahan baja pilihan yang dikeraskan, yang mampu menahan panas dan
gesekan dari bahan yang diproses. Pendinginan benda kerja dilakukan dengan
menyemprotkan udara pada profil yang berjalan, sehingga bisa merata
keseluruh bagian profil yang dihasilkan.
3. Thermoforming ( Cetak Tekan )
Metode thermoforming (compression) merupakan metode plastik
molding dimana bahan plastik diletakkan di dalam mold yang dipanaskan.
Kemudian setelah bahan tersebut menjadi lunak dan bersifat plastis maka
bagian atas dari die atau mold akan bergerak turun menekan bahan tersebut
menjadi bentuk yang diinginkan. Apabila panas dan tekanan yang ada
diteruskan, maka akan menghasilkan reaksi kimia yang bisa mengeraskan
material thermoset.
Gambar 2.4 Proses Thermoforming (compression)
4. Cetak Transfer
Pada prinsipnya metode ini sama dengan metode thermoforming.
Perbedaannya, pada cetak kempa serbuknya diletakkan langsung dalam
cetakan dan ditekan dalam keadaan serbuk. Pada cetakan transfer serbuk
dipanaskan dan ditekan pada ruang transfer lalu masuk ke rongga cetakan
dalam keadaan mengalir. Cetak transfer biasanya lebih cepat dari pada cetak
kempa dan sesuai untuk membuat komponen rumit, dimana ada bagian yang
tebal dan tipis.
Gambar 2.5 Transfer molding
Langkah-langkah pemrosesan plastik dalam transfer molding :
- Bahan plastik yang telah dipanaskan dalam silinder didorong keluar oleh
screw yang berputar melalui extruder head berbentuk pipa plastik yang
lembut atau disebut parison.
- Parison dipotong oleh pisau pemotong yang ada pada mesin blow molding.
- Setelah terpotong maka nozzle dihubungkan, dan udara dihembuskan ke
dalam mold.
- Karena tekanan udara yang dihembuskan, bahan plastik menempel pada
dinding mold. Bahan plastik membentuk produk sesuai dengan bentuk
rongga mold.
- Proses pengeluaran produk setelah dingin dengan cara membuka kedua
belahan mold.
5. Blow Molding
Metode ini digunakan untuk membuat barang termoplastik lengkung –
cembung, misalnya botol. Teknik ini berdasarkan pada seni tiup gelas yang
sudah kuno. Ada empat cetak hembus antara lain sebagai berikut :
a. Cetak Hembus Ekstruksi (Extrusion blow molding)
Metode ini merupakan perkembangan dari metode extrusion. Pada
metode ini material plastik dilelehkan dalam silinder kemudian didorong
keluar melalui extruder head yang berbentuk lingkaran. Plastik akan
keluar dalam keadaan lembut dan berbentuk pipa, yang disebut parison.
Kemudian setelah cukup panjang, kedua belahan mould akan menjepit
parison, setelah itu plastik dipotong oleh pisau pemotong pada mesin.
Kemudian pada bagian atas dimasukkan alat peniup sehingga parison
tersebut akan mengembang dan menempel pada dinding mould sehingga
terbentuklah sebuah produk yang sesuai dengan rongga tersebut.
Gambar 2.6 Proses Pencetakan Tiup
b. Cetakan Hembus Injeksi (Injection blow molding)
Metode ini adalah metode blow moulding yang menggunakan
sistem injection molding dalam proses pencetakannya. Metode ini dibagi
dalam dua langkah yaitu:
1.) Injection molding
Bahan plastik dicairkan dalam silinder mesin injection moulding
kemudian diinjeksikan ke dalam mold yang telah dilengkapi dengan
preform. Perform yaitu suatu alat untuk penginjeksian bahan plastik yang
telah dicairkan, apabila proses ini telah selesai maka preform siap
dipindahkan ke mould produk untuk proses berikutnya.
2.) Blow molding
Preform telah dipindahkan kedalam mold produk, kemudian
preform dihubungkan dengan nozzle udara. Udara dialirkan sehingga
material plastik yang telah menempel pada preform mengembang
kemudian menempel pada dinding mold. Setalah itu produk didinginkan,
apabila telah dingin produk dikeluarkan dengan cara membuka mold
tersebut.
c. Cetakan hembus regang ekstruksi (Extrusion Stretch Blow Molding)
Dalam mencetak bentuk-bentuk radial yang simetris (seperti gelas,
botol, dan lainnya), inti akan berputar selama proses injeksi yang
berhubungan dengan cavity sebelum plastik mengeras. Produk yang
dihasilkan dari proses ini akan bersifat lemah secara konvensional dan
lebih kuat secara longitudinal. Dengan pemutaran dalam proses
pencetakan, kekuatan produk yang dihasilkan akan sama dalam kedua arah
tersebut.
Pada proses stretch blow molding, prinsip yang sama juga
diterapkan pada preform yang panas, sebelum dan selama peniupan.
Preform yang panas dan berdinding relatif tebal berukuran lebih pendek
daripada produk jadinya dan berdiameter lebih kecil.
Ada dua metode dalam stretch blow molding yaitu proses satu
tahap dan proses dua tahap. Perbedaan dari kedua proses ini yaitu dalam
proses satu tahap, preform diproduksi dan ditiup dalam mesin yang sama
sedangkan pada proses dua tahap, proses produksi dan peniupan preform
dilakukan dalam mesin yang berbeda. Keuntungan dari proses dua tahap
ini yaitu preform dapat disimpan terlebih dahulu sebelum dilakukan proses
peniupan.
Gambar 2.7 Proses Cetak Tiup Regang Extrusi
d. Cetakan hembus regang injeksi (Injection Stretch Blow Molding)
Cetak hembus regang injeksi menambah sifat-sifat unggul dari
cetak hembus injeksi seperti menambah kekuatan barrier, elastisitas
bahan, menghemat biaya melalui pembuatan dengan dinding yang tipis.
Proses pembuatan botol dengan cetak hembus regang injeksi di bagi
menjadi dua tahap. Tahap pertama, butiran plastik diolah di dalam mesin
injeksi molding. Di dalam mesin injeksi molding butiran plastik
dipanaskan kemudian diinjeksikan ke dalam cetakan menghasilkan
bakalan botol (preform). Tahap kedua, preform yang telah dibuat
kemudian diolah lagi di mesin tiup (mesin blowing). Pada mesin sidel
SBO- 2F (salah satu merk mesin blowing), sebelum ditiup preform harus
dipanaskan terlebih dahulu hingga mencapai temperatur antara 90-110oC.
(a) (b) (c)
Gambar 2.8. Tahap-tahap Peniupan Preform
Pada gambar 2.8 (a), nosel masuk ke dalam preform hingga
menyentuh dasar preform disertai tekanan preblowing (13 bar). Nosel
mendorong preform sampai mendekati dasar botol disertai tekanan
preblowing (13 bar), ditunjukkan pada gambar 2.8 (b). Pada gambar 2.8
(c), preform di tiup dengan tekanan 40 bar.
2.4 Jenis – jenis Kecacatan Pada Botol
Dibawah ini menjelaskan ada beberapa jenis kecacatan pada botol dan
juga disertai dengan penyebab dari kecacatan tersebut, Gambar 2.9.
Gambar 2.9 Jenis Kecacatan pada Botol
No Tanda – tanda Cacat Daerah Penyebab
1 Lipatan luar pada ujung bawah 3 C3, C11, C10
2 Lipatan dalam pada ujung bawah 3 C4, C3, C10, C11
3 Terlalu banyak matrial pada
dasar botol
3 C3, C10, C11
4 Dasar botol tidak senter 3 C12, C9, C8
5 Lipatan dalam pada daerah leher 1 C11, C10, C4
6 Deformasi pada leher botol 1 C5, C6, C17
7 Tanda pada tubuh botol 2,3 C25
8 Robekan pada bidang tang rata 2 C12
9 Robekan seperti garis pada botol 2,3 C18
10 Bentuk yang tidak tepat 2,3 C20
11 Bentuk dasar botol yang tidak
sempurna
3 C15, C14, C4
12 Deformasi botol ketika mesin
mati
2,3 C14
13 Ketebalan yang tidak tepat pada
ring botol
2 C11, C4
14 Pembagian ketebalan bentuk
bulat botol tidak sempurna
2,3 C27, C28
15 Pembagian ketebalan panjang
botol yang tidak sempurna
2,3 C4, C11, C12,
C10, C9
16 Volume botol berubah ketika
lama tidak dipakai
2,3 C15, C14
17 Panjang kompresi yang tidak
cukup
2,3 C20, C26
18 Botol pecah ketika terjatuh 4 C21, C3, C11, C10
19 Kehilangan karbon yang tidak
normal
1 C2, C24
20 Terlalu banyak tonjolan 2,3 C26
21 Botol meledak pada tekanan
rendah yang abnormal
2,3 C21, C3, C11,
C10, C22, C26
Penyebab Kerusakan Botol
C1- Temperatur Preform terlalu rendah saat peniupan (blowing).
C2- Temperatue Preform terlalu tinggi saat peniupan (blowing).
C3- Bagian Dasar Preform tidak pas saat dipanaskan.
C4- Panas profil yang jelek.
C5- Pemanasan spindel yang tidak normal atau perlindungan spindel.
C6- Sirkulasi udara tidak tepat didalam oven.
C7- Tekanan stretching terlalu rendah.
C8- Batang stretching disetel tidak tepat.
C9- Pra-peniupan terlalu awal.
C10- Pra-peniupan terlambat.
C11- Ttekanan pra-blowing terlalu rendah.
C12- Tekanan pra-blowing terlalu tinggi.
C13- Tekanan peniupan terlalu awal.
C14- Tekanan peniupan terlambat.
C15- Tekanan peniupan terlalu rendah.
C16- Tekanan peniupan terlalu tinggi.
C17- Corong peniup terlalu tegak lurus.
C18- Pengunci mould lepas.
C19- Temperatur mould terlalu tinggi.
C20- Temperatur mould terlalu rendah.
C21- Dasar botol tidak tepat.
C22- Lemah saat titik injeksi.
C23- Ketebalan dasar botol yang tidak tepat.
C24- Bagian luar atas dari leher botol cacat atau tidak lengkap.
C25- Kualitas preform yang jelek .
C26- Viskositas bahan yang terlalu rendah.
C27- Rotasi preform yang tidak teratur.
C28- Ukuran preform yang tidak tepat.
C29- Desain mould preform telalu dingin.
2.5 Sistem Pendinginan Pada Cetakan Blow Molding
Dalam merencanakan suatu cetakan hal yang paling mempengaruhi adalah
sistem pendingin pada cetakan tersebut, karena untuk mengeraskan produk dalam
cetakan tersebut memerlukan pendinginan yang merata sehingga setiap bagian
produk akan mengeras secara bersamaan. Sistem pendinginan dapat dikategorikan
dalam dua jenis yaitu sistem pararel dan sistem seri.
Dalam sistem pendinginan ada tiga bagian utama, yaitu :
1. Saluran pendingin utama
Saluran ini berfungsi untuk mensirkulasikan cairan pendingin didalam
cetakan, saluran ini dibentuk dengan metode pengeboran.
2. Stopper plug
Sejenis katup, fungsinya menutup lubang pengeboran, sehingga cairan
pendingin tidak akan keluar, akan tetapi cairan bersirkulasi dalam cetakan
melalui saluran.
3. Inner stopper plug
Pada prinsipnya sama namun yang membedakannya hanya letaknya, Inner
stopper plug terletak dibagian dalam saluran yang berfungsi untuk
mengarahkan aliran pada sistem pendingin seri.
Dari kedua sistem tersebut yang paling baik adalah sistem seri karena debit air
yang disalurkan akan lebih merata dibandingkan dengan sistem pararel yang
terdiri dari beberapa saluran.
BAB III
PEMBAHASAN
3.1 Desain Produk
Produk yang akan dihasilkan oleh cetakan ini adalah sebuah botol parfume
merk viktoria dengan volume botol 60 ml yang berdiameter 5 cm dan panjang 10
cm. Bentuk dari botol tersebut dapat dilihat pada gambar dibawah ini.
Gambar 3.1 Gambar Produk
3.2 Bahan Produk
Bahan dari produk ini adalah polyeteline, yang mempunyai faktor
penyusutan sebesar 4,0 %. Polyeteline ini mempunyai massa jenis yaitu massa
jenis rendah 0,910 – 0,926 g/cm³, menurut massa jenisnya, hubungan antara
massa jenis mempunyai sifat-sifat yang erat. Titik leleh dari polyetelin ini sangat
tinggi yaitu sekitar 190º C. Bahan ini mempunyai sifat-sifat kimia yang cukup
stabil yaitu tahan terhadap bahan kimia kecuali kalida dan oksida kuat.
3.3 Pemilihan Bahan Cetakan
Pada dasarnya pemilihan bahan cetakan ini dengan menggunakan bahan
baku baja, karena baja merupakan salah satu bahan yang tepat untuk cetakan
tersebut, yaitu bisa digunakan dengan waktu penggunaan yang cukup lama dan
juga tersedia tingkatan baja sesuai dengan keperluan. Adapun sifat - sifat yang
diperlukan dalam memilih bahan cetakan yaitu sebagai berikut:
- Mudah dikerjakan dengan proses permesinan
- Konduksi panas yang baik
- Ketangguhan dan kekuatan yang cukup
- Tahan terhadap korosi kimia
Dari beberapa hal diatas, paduan dari bahan yang mempengaruhi sifat dari
bahan yang memanfaatkan keefektifan unsur paduan tersebut seperti carbon, oleh
karena itu baja yang mengandung unsur tersebut dinamakan baja tahan karat.
Setelah melalui pertimbangan ada beberapa ketentuan dalam pemilihan bahan
cetakan, yaitu bahan yang dipilih dalam perencanaan cetakan ini adalah ASSAB
STAVAX. Bahan ini merupakan produk dari ASSAB (Associate swedish steels
AB), bahan ini memiliki sifat-sifat yang sesuai dengan kriteria dalam perencanaan
sebuah mould. Adapun kandungan dari bahan ini adalah sebagai berikut, carbon
0,38 %, silicon 0,8 %, mangan 0,5 %, chrom 13,6 %, vanadium 0,3 %.
3.4 Perencanaan Cetakan
1. Cavity
Jumlah cavity suatu cetakan disesuaikan dengan jumlah extrude head pada
mesin blow molding. Dalam perencanaan ini penulis merencanakan cetakan
yang terdiri dari dua cavity.
Gambar 3.2 Rancangan cavity
2. Shrinkage
Suatu bahan plastik memiliki sifat shrinkage, yaitu sifat penyusutan ketika
bahan tersebut membeku. Oleh karena itu lebar ruang cetakan diperbesar dari
ukuran produk sesungguhnya. Besarnya ditentukan dari faktor shrinkage
material yang digunakan.
Untuk bahan polyeteline besarnya faktor shrinkage adalah 4,0 % sehingga
besarnya ukuran pada cetakan lebih besar 4,0 % dari ukuran produk
sebenarnya.
3. Pembagian parting line
Produk yang akan dihasilkan adalah sebuah botol parfume merk victoria.
Botol ini memiliki bentuk yang rumit, sehingga sulit untuk diproses dengan
permesinan. Oleh karena itu mould untuk botol ini dibagi dalam tiga bagian
yaitu, neck part, body part, dan bottom part. Pembagian ini ditentukan dengan
mempertimbangkan proses permesinan pada bagian-bagian tersebut, sehingga
mould ini dapat dibuat dengan proses permesinan. Dalam perakitannya, ketiga
bagian tersebut dihubungkan dengan baut pengikat.
a. Neck part
b. Body part
Bottom part
4. Saluran pendingin
Sistem pendinginan sangat memegang peranan penting dalam proses
plastik molding. Semakin cepat pendinginan maka akan meningkatkan
efisiensi produksi.
Pada mould blow moulding terdapat dua jenis sitem pendinginan yaitu
sistem pararel dan sistem seri. Dalam perencanaan ini dipilih sistem
pendinginan pararel karena terdapat banyak bagian yang akan didinginkan.
Adapun sirkulasi air pendingin yaitu air masuk melalui bottom part dan
mengalir keatas melalui body part dan keluar melalui neck part, sehingga
pendinginan pada mould ini lebih merata.
Untuk mencegah terjadinya kebocoran pada parting line, maka saluran
pendingin dihubungkan dengan seal, dan untuk mencegah air keluar lubang
pengeboran ditutup dengan stopper plug.
Gambar 3.3 saluran pendingin pada mould
3.5 Perhitungan Waktu Proses Pencetakan
Untuk mengetahui panas yang terjadi dalam cetakan dapat dihitung
menggunakan rumus :
Q = m.c. tΔ
Dimana :
Q = Kapasitas panas (Kj)
m = Massa (Kg)
c = Koefisien panas bahan (Kj/Kg.°C)
tΔ = Perbedaan temperatur (T1-T2)
Massa dapat dihitung dari volume parison yang masuk kedalam cetakan
dikalikan dengan massa jenis bahan tersebut. Tinggi cetakan 100 mm dan
ketebalan parison yang masuk kedalam cetakan sebesar 0,5 mm, untuk
menghitung massa digunakan rumus :
m = V x ρ
Dimana :
V = Volume parison
ρ = Massa jenis bahan
Perhitungan volume parison :
V = x h Α
= ( )⎥⎦⎤
⎢⎣⎡ − 22
4dDπ x100
= ( )⎥⎦⎤
⎢⎣⎡ −144169
4π x100
= 19,625 x 100 = 1962,5 mm3
Massa jenis ( )ρ polyeteline sebesar 0,926 g/cm3
Maka, m = ρVx
= 1962,5 mm3 x 0,926 g/cm3
= 1,9625 cm3 x 0,926 g/cm3
= 1,81 g
Kapasitas panas yang terjadi dalam cetakan dapat dihitung dengan panas
jenis 2,1 Kj/Kg.0C, temperatur awal bahan (T1) sebesar 27 0C dan temperatur leleh
(T2) sebesar 190 0C.
Q = m.c. TΔ
= 1,81 g x 2,1 Kj/Kg.0 C x (190-27)0 C
= 1,81 x 10-3 Kg x 2,1 Kj/Kg. 0C x 163 0C
= 0,16956 Kj
= 0,178 Btu
Untuk mengetahui laju konduksi panas dari sistem cetakan ini, maka dapat
dihitung menggunakan rumus :
LtKAq Δ
=..
Dimana :
q = Laju konduksi panas (W) atau (Btu/h)
A = Luas panas
K = Konduktivitas termal suatu bahan (W/m. 0C)
tΔ = Keseimbangan suhu (0C)
L = Jarak terjauh yang akan ditempuh panas (m)
- Perhitungan luas panas
Untuk menghitung luas panas tersebut maka digunakan r yang diambil dari
titik berat garis dari botol.
Perhitungan titik berat
No. Ln Xn Ln.Xn
1 10,5 6,5 68,9
2 89,5 15,8 1414,1
∑ 100 1483
Tabel 1. Titik berat penampang produk
X = ∑
∑Ln
XnLn.
= 1001483 = 14,83
Jadi r yang dapat dipakai untuk menghitung luas panas adalah 15,904 dan
karena yang diinginkan luas panas dalam satu belahan cetakan maka luas panas
total dibagi menjadi dua. Adapun perhitungannya adalah sebagai berikut :
A = 2
2 rxhπ
= ( )2
10083,1428,6 xx
= 4656,62 mm3
Jadi luas penampang panas yang berada dalam satu bagian cetakan adalah
sebesar 4656,62 mm3.
Maka laju konduksi konduksi panas adalah
LtKAq Δ
=..
Dimana :
q = Luas panas = 4656,62 mm2
K = Konduktivitas termal bahan ASSAB STAVAX = 24 W/m. 0C
tΔ = Keseimbangan suhu = 190 0C – 50 0C = 140 0C
L = Jarak terjauh pemukaan panas dengan saluran pendingin = 10 mm
Jadi :
q = mm
CCxmWxmm10
140./2462,4656 002
= mx
CCxmWxmx3
0023
1010140./241065662,4
−
−
= 1564,62 W
= 1564,62 x 3,4121 Btu/h
= 5338,63 Btu/h
= 1,48 Btu/s
Maka waktu yang diperlukan untuk pendinginan dapat dihitung
t = 12,0/48,1
178,0==
sBtuBtu
qQ s
Dari perhitungan diatas dapat diperkirakan waktu produksi cetakan ini
sekitar 10 detik. Jadi dalam 10 detik cetakan ini dapat memproduksi 2 produk
yang dihasilkan dalam satu jam adalah 7200 botol.
3.6 Proses Permesinan
Proses permesinan cetakan ini adalah dibagi menjadi dua tahap yaitu tahap
pertama ialah proses pengerjaan sebelum benda kerja dibubut, dan tahap kedua
yaitu dengan proses pengerjaan menggunakan mesin bubut. Pada tahap pertama
semua bagian benda kerja dikerjakan dengan menggunakan proses pengerjaan
sebagai berikut, yaitu proses pengerjaan milling, pembelahan benda kerja, surface
grinding, penyatuan benda kerja dengan menggunakan mesin las, menentukan
titik pusat dan pencekaman benda kerja pada chuck mesin bubut. Pada tahap
kedua benda kerja dibubut sesuai bentuk dan ukuran yang telah direncanakan.
Dibawah ini uraian dari proses pengerjaan diatas, yaitu :
A. Proses pengerjaan sebelum benda kerja dibubut
1. Pengerjaan benda kerja dengan mesin milling
Pada proses ini benda kerja difraice dengan mesin milling hingga
mencapai ukuran yang diinginkan. Adapun ukuran – ukuran bagian
cetakan yang direncanakan sebagai berikut :
- Neck part 200 x 80 x 14 mm
- Body part 200 x 80 x 85 mm
- Bottom part 200 x 80 x 26 mm
Gambar 3.4 Proses pengerjaan dengan mesin milling
2. Pembelahan benda kerja
Untuk melakukan proses pembelahan benda kerja digunakan suatu alat
yaitu dengan menggunakan gergaji sebelum benda kerja ditentukan titik
centernya kemudian permukaan potongan dihaluskan dengan menggunakan
mesin surface grinding sehingga permukaan potongannya halus.
3. Pengerjaan dengan surface grinding
Poroses ini dilakukan untuk memperoleh permukaan benda kerja yang
halus dengan menggunakan pahat berupa batu gerinda yang berbentuk
piringan. Batu gerinda yang dipasang pada spindel/poros utama tersebut
berputar dengan kecepatan tertentu. Tergantung pada diameter batu gerinda
dan putarannya. Kemudian lakukan pemakanan pada setiap permukaan benda
kerja, dengan pemakanan 0,5 m pada setiap permukaan agar menghasilkan
permukaan yang halus, sehingga sampai menghasilkan permukaan benda kerja
yang presisi.
Gambar 3.5 Proses pengerjaan dengan surface grinding
4. Penyatuan benda kerja dengan mesin las
Sebelum melakukan proses pembubutan kedua belahan cetakan yang telah
dibelah disatukan karena titik center pembubutan terletak pada bagian tengah
kedua belahan cetakan, untuk mencegah terjadinya hal yang tak diinginkan
pada proses pembubutan maka kedua belahan cetakan ini disatukan dengan
cara pengelasan. Sebelum dilas kedua belahan disatukan dan dicekam dengan
ragum, setelah dicekam dengan ragum kemudian dilakukan pengelasan seperti
gambar dibawah ini :
Langkah – langkah pengelasan
- Satukan kedua bagian benda tersebut, pastikan kedua sisi benda benar
– benar rata, kemudian cekam dengan ragum.
- Lakukan pengelasan pada ujung belahan, seperti gambar yang tertera.
- Apabila telah selesai pengelasan lepaskan benda kerja dari ragum.
Las
Las
Gambar 3.6 Letak pengelasan pada benda kerja
5. Penentuan titik pusat pada benda kerja
Pada perencanaan ini cetekan terdiri dari dua cavity dimana cetakan ini
memiliki dua titik center untuk proses pembubutan. Untuk mencari titik
centernya digunakan suatu alat penggores yaitu menggunakan kongkol
pengores untuk menentukan titik centernya sesuai dengan ukuran gambar
kerja, sehingga didapatlah perpotongan garis pada benda kerja dimana
perpotongan garis tersebut titik center pembubutan.
Langkah – langkah penggoresan pada benda kerja :
- Setting terlebih dahulu kongkol penggores untuk mendapatkan titik nol
pada kongkol
- Kemudian setting ukuran yang akan ditentukan pada titik center benda
- Letakkan benda kerja pada posisi tegak dengan dibantu landasan
- Kemudian gores benda kerja dengan kongkol penggores yang telah
disetting sebelumnya, maka didapatlah titik pertemuan garis goresan
dengan sambungan pada benda kerja.
- Titik pertemuan garis tersebut adalah titik senter dimana titik tersebut
sebagai acuan pada proses pembubutan. Kemudian tandai titik tersebut
dengan menggunakan penitik.
Gambar 3.7 Letak titik center
6. Pencekman benda kerja pada chuck mesin bubut
Benda kerja yang akan dibubut memiliki bentuk persegi panjang dan
memiliki dua titik pusat, sehingga sulit untuk dicekam dengan chuck yang
memiliki 3 rahang. Untuk mengatasi hal ini maka dalam perencanaan ini
digunakan chuck yang memiliki 4 rahang, dimana benda kerja akan tercekam
dengan aman, untuk menentukan titik centernya dapat ditentukan dengan cara
melepas rahang chuck mesin bubut kemudian disetting sesuai dengan posisi
yang diinginkan. Adapun langkah-langkah dari proses ini adalah :
- Lepaskan setiap rahang chuck dengan menggunakan kunci chuck
- Kemudian atur rahang sesuai dengan posisi benda kerja yang akan dibubut
- Tempatkan benda kerja pada posisi center yang diinginkan dengan bantuan
center putar sebagai acuan.
- Lalu kencangkan setiap rahang chuck hingga mencekam benda kerja
- Pastikan benda kerja tercekam dengan kuat sehingga aman untuk proses
pembubutan.
Gambar 3.8 Pencekaman benda kerja pada chuck mesin bubut
B. Pengerjaan dengan menggunakan mesin bubut
1. Proses pengerjaan pada Neck Part.
a. Proses pembubutan
- Setelah benda kerja di cekam dengan benar pada chuck, langkah
selanjutnya adalah membuat lubang pada titik pusat dengan center drill
bertujuan agar pada saat pengeboran ujung mata bor tidak bergeser,
barulah kita mulai step pertama yaitu memulai pengeboran dengan
menggunakan mata bor ∅ 5 mm dan dilanjutkan pengeboran dengan
menggunakan mata bor ∅ 10 mm.
Gambar 4.1 Proses pengeboran benda kerja
- Setelah dilakukan pengeboran ∅ 12 mm, selanjutnya dilakukan
pembubutan untuk memperluas diameter menjadi ∅ 13 mm. Lakukan
proses pemakanan sedalam 3 mm.
Gambar 4.2 Proses perluasan lubang pada bagian neck part
- kemudian dilanjutkan dengan membuat ulir dalam, dengan mengganti
pahat ulir. Lakukan proses pembubutan ulir dalam pada benda kerja
yang telah diprluas diameternya menjadi ∅ 13 mm.
- Setelah itu lakukan pembubutan celah dengan lebar celah 2 mm.
Kemudian dilanjutkan pembubutan facing sedalam 3 mm.
- Setelah pembubutan facing selesai, langkah selanjutnya adalah
mengganti pahat dengan pahat radius 3 mm. Lakukan pembubutan
pada bagian sudut hingga membentuk radius 3 mm.
Gambar 4.3 Proses pembentukan radius
- Setelah selesai proses pembubutan pada neck part lepaskan benda kerja
dari chuck, kemudian lakukan pemisahan kedua belahan cetakan.
b. Proses pemisahan kedua belahan cetakan
Setelah proses pembubutan telah dilakukan maka langkah selanjutnya
adalah memisahkan antara kedua belahan. Pemisahan ini dapat dilakukan
dengan melepaskan lasan pada ujung cetakan. Proses ini dapat dilakukan
dengan menggunakan mesin gerinda atau menggunakan kikir.
Gambar 4.4 Proses pemisahan benda kerja dengan kikir
2. Proses pengerjaan pada Body Part.
a. Proses pembubutan
- Langkah pertama yaitu benda kerja yang akan dibubut dicekam pada
chuck mesin bubut, kemudian lakukan pengeboran untuk pembuatan
lubang pada benda kerja dengan diameter 13 mm. Untuk membuat
diameter lubang ini dilakukan beberapa tahap yaitu, tahap pertama
pengeboran dengan menggunakan center drill, kemudian pengeboran
dengan menggunakan mata bor Ø 5 mm, dan dilanjutkan dengan
menggunakan mata bor Ø 10 mm.
Gambar 4.5 Proses pengeboran
- Apabila telah selesai melakukan pengeboran, pasanglah pahat dalam.
Kemudian lakukan pembubutan untuk memperluas lubang pengeboran
menjadi diameter 13 mm.
Gambar 4.6 Proses peluasan lubang
- Setelah itu lakukan proses pembubutan tirus dengan menggunakan
carbide tools. Seting kemiringan pahat dengan sudut (θ) 17° derajat.
Kemudian lakukan pembubutan tirus hingga batas yang telah
ditentukan.
- Setelah melakukan pembubutan tirus dengan sudut (θ) 17° derajat,
kemudian pahat di seting kembali menjadi sudut (θ) 20º, setelah selesai
pembubutan tirus sudut (θ) 20º, kemudian seting kembali menjadi
sudut (θ) 24°.
- Setelah proses pembubutan tirus selesai untuk melakukan assembling
proses pengerjaannya bisa dilihat pada gambar cetakan dengan radius
200 mm. Setelah selesai lepaskan benda kerja pada chuck mesin bubut.
b. Proses pemisahan benda kerja
Setelah proses pembubutan tirus telah dilakukan maka langkah
selanjutnya adalah memisahkan antara kedua belahan. Pemisahan ini dapat
dilakukan dengan melepaskan lasan pada ujung cetakan. Proses ini dapat
dilakukan dengan menggunakan mesin gerinda atau menggunakan kikir,
sama seperti pada neck part.
3. Proses pengerjaan pada Bottom Part.
- Setelah benda kerja dicekam dengan chuck, maka langkah pertama yang
harus dilakukan adalah pembubutan facing sedalam 5 mm dan dengan
diameter 50 mm.
Gambar 4.7 Pembubutan facing.
- Setelah pembubutan facing telah selesai, maka langkah selanjutnya adalah
mengganti pahat dengan pahat bentuk dengan radius 5 mm. lakukan
pembubutan pada bagian sudut hingga membentuk radius sebesar 5 mm.
- Apabila telah selesai lepaskan benda kerja dari chuck, kemudian pisahkan
benda kerja dengan menggunakan kikir atau gerinda, seperti pada
pengerjaan neck part, dan bottom part.
C. Pengerjaan saluran pendingin dan pembuatan ulir pada lubang baut
Saluran pendingin dibuat dengan melakukan proses pengeboran, dengan
menggunakan mata bor ∅ 10 mm, Untuk proses pembuatan saluran
pendingin ini dapat menggunakan mesin bor tegak, adapaun letak dan
kedalaman pengeboran dapat dilihat pada gambar kerja.
Gambar 4.8 Proses pengeboran pada saluran pendingin
Karena baut yang digunakan adalah M5 menurut standar HASCO maka
Untuk membuat lubang baut pada bagian neck part digunakan counter bor
yang memiliki diameter kecil 5 mm dan diameter besar 11 mm, dan untuk
membuat ulir baut pada body part dapat menggunakan tap M5.
Gambar 49. Pembuatan lubang dan ulir baut.
3.7 Perhitungan Waktu Permesinan
Pada perhitungan kerja mesin didasarkan atas beberapa hal sebagai
berikut:
- Waktu efektif yaitu waktu yang dibutuhkan dalam pengoperasian
mesin sesuai dengan gambar kerja.
- Waktu pemakaian mesin secara tidak langsung atau waktu yang
diperlukan untuk kelangsungan pengerjaan, dan juga waktu
persiapan yang dilakukan seorang operator untuk menjalankan
mesin.
1. Waktu permesinan pada mesin frais
Putaran spindle :
dvcn
..1000
π=
Kecepatan pemakanan :
F = f . n . z
Tsetting : 15 menit
Total waktu pemesinan:
Ttotal = Tsetting + T1 + T2 + T3
Keterangan :
n = Kecepatan putaran cutter (rpm)
z = Jumlah gigi cutter (gigi)
F = Kecepatan pemakanan (mm/menit)
Vc = Kecepatan potong (m/menit)
d = Diameter cutter (mm)
f = Tebal pemakanan (inchi/menit)
Adapun perhitungan waktu permesinan menggunakan mesin frais
dengan menggunakan cutter Ø 50 mm.
Adapun contoh perhitungan waktu pengerjaan pada mesin frais adalah :
- Pengerjaan pada bagian Neck Part
Nomor gambar = DRA-MA-LA. 01/04
Bahan dan Ukuran = STAVAX, 202 x 47 x 14 mm
Tebal pemakanan = 1 mm
T setting = 15 menit
Vc = 12,2 m/menit
dvcn
..1000
π= =
mmmenitm
50.14.3/2,12.1000 =
15712200 = 77,7 rpm
F = f . n . z
f = 0,004 inchi/menit
= 0,004 x 25,4
= 0,10 mm/menit
F = . n . z f
= 0,10 mm/menit . 77,7 . 6
= 46,62
T1 = F
BDL ++ .2
= 62,46
250.2202 ++
= 62,46
304 = 6,52 menit x 4 kali pemakanan = 26,08 menit
T2 = F
BDL ++ .2
= 62,46
250.2202 ++
= 62,46
304 = 6,52 menit x 2 kali pemakanan = 13,04 menit
T3 = F
BDL ++ .2
= 62,46
250.247 ++
= 62,46
149 = 3,19 menit x 2 kali pemakanan = 6,38 menit
T total = T setting + T1 + T2 + T3
= 15 + 26,08 + 13,04 + 6,38
= 60,5 menit x 2 kali pengerjaan = 121 menit
Adapun perhitungan diatas diketahui bahwa waktu total pengerjaan pada
bagian Neck Part adalah 60,5 menit. Dari ukuran matrial 202 x 47 x 14 mm
menjadi ukuran 200 x 45 x 12 mm, karena bagian Neck Part ada dua bagian
maka 60,5 menit x 2 adalah 121 menit, untuk mengetahui waktu pengerjaan
pada bagian Body Part dari ukuran matrial 202 x 47 x 83 mm menjadi ukuran
200 x 45 x 81 mmdan Bottom Part dari ukuran matrial 202 x 47 x 29 mm
menjadi ukuran 200 x 45 x 27 mm dapat dilihat pada tabel dibawah ini :
Bagian No. Gambar T1 T2 T3 T total x 2
Neck Part DRA-ME-LA. 01/04 26,08 13,04 6,38 121
Body Part DRA-ME-LA. 02/04 26,08 26,08 12,75 107,6
Bottom Part DRA-MA-LA. 03/04 26,08 13,04 6,38 121
Total waktu
pengerjaaan
349,6
Tabel 3.1 Waktu total pengerjaan mesin frais
2. Waktu permesinan pada mesin surface grinding
Adapun contoh perhitungan waktu pengerjaan pada surface grinding adalah :
- Pengerjaan pada bagian Neck Part
Nomor gambar = DRA-MA-LA. 01/04
Bahan dan Ukuran = STAVAX, 200,1 x 45 x12 mm
Feeding = 0,001
Besar pemakanan = 200,1 – 200 = 0,1
Banyak pemakanan = 001,01,0 = 100 kali pemakanan
T setting = 20 menit
= gN1,200.14,3
25.1000.
.1000=
DVc
π=
3,62825000 = 39,78 rps = 39,78x60 = 2386,8 rpm
= wND
Vw
.1000.
π=
3,62814000 = 22,28 rpm
Ls = Sr = 1/4 . = 1/4 . 200,1 = 50,1 a menitmm
Feeding = 0,001
Besar pemakanan = 200,1-200 = 0,1
Banyak pemakanan = 100001,01,0
= kali pemakanan
= L + 2.15 1λ 2λ = P + 2. 15
= 45 + 2.15 = 200 + 2. 15
= 75 mm = 230 mm
TM1 = menit
mmmm
1475 = 5,35 menit
TM2 = menit
mmmm
1,50230 = 4,59 menit
T total = T seting + TM1 + TM2
= 20 + 5,35 + 4,59
= 29,94 menit x 2 kali pengerjaan = 59,88 menit
3. Waktu permesinan pada mesin bubut
Sebelum melakukan pembubutan terlebih dahulu melakukan
pengeboran dengan diameter bor ∅ 12 mm, dengan T setting = 30 menit. Untuk
menghitung waktu permesinan mesin bubut adalah :
DVcn
..1000
π= , L = l + 0.3 d , Tm =
nSrL.
Keterangan:
Vc = kecepatan potong (m/menit)
L = panjang pembubutan (mm)
Sr = feed (mm/put)
n = kecepatan putar mesin (rpm)
r = jari-jari benda (mm)
L = panjang benda kerja (mm)
Tm = waktu pengerjaan (menit)
Adapun contoh perhitungan waktu pengerjaan pada mesin bubut adalah :
- Pembubutan pada bagian Neck Part
Nomor gambar = DRA-MA-LA. 01/04
Bahan dan Ukuran = STAVAX, diameter lubang Ø 13 mm x 12 mm
T setting = 15 menit
Sr = 0,5 mm/putaran
Vc = 20 m/menit
l = 10 mm
Pengeboran dengan menggunakan mata bor Ø 12 mm.
DVcn
..1000
π= = ==
68,3720000
12.14,320.1000 530,8 rpm
L = l + 0,3 d
= 12 + 0,3 (12 )
= 147,6 mm
Tm = nSr
L.. =
8,5305,06,147
x=
4,2656,147 = 0,56 menit
Untuk melakukan perluasan lubang dari diameter Ø 12 mm,
sampai diameter lubang Ø 13 mm dengan pemakanan 1 mm, dapat
dihitung di bawah :
Tf = nSr
r.
= 8,530.5,0
5,6 = 0,024 menit
Tm1 = nSr
L.. =
8,5305,012x
= 4,265
12 = 0,045 menit
Setelah itu lakukan pembubutan celah dengan lebar celah 1,5 mm, sedalam
1 mm.
Tm2 = nSr
L.. =
8,5305,05
x=
4,2655 = 0,018 menit
T total = T setting + Tf + Tm1 + Tm2
= 15 + 0,024 + 0,045 + 0,018
= 15,08 menit
Untuk membubut ulir dalam dapat dibuat dengan diameter 0,4 mm
dan perbandingan d1 dan d2 = 1,16 mm dengan pitch mesin 6 mm, dapat
dihitung dibawah ini :
16,12
1 =dd
16,18
328
32=
−
−
Hxd
Hxd
16,1).866,0(
86
).866,0(86
=−
−
Pd
Pd
16,1.75,025
.75,025.75,025
=−
−−
PP
P
1,16 (25-0,75.P) = 25-0,75.P
29-0,87 = 25-0,75.P
29-25 = 0,87 – 0,75.P
4 = 0,12 . P
P = 12,04 = 34
634
2
1 ==LP
ZZ
- Pembubutan pada bagian Body Part
Nomor gambar = DRA-MA-LA. 02/04
Bahan dan Ukuran = STAVAX, diameter lubang Ø 13 mm x 81 mm
T setting = 15 menit
Sr = 0,5 mm/putaran
Vc = 500 m/menit
l = 81 mm
DVcn
..1000
π= = ==
68,37500000
12.14,3500.1000 13269,6 rpm
L = l + 0,3 d
= 81 + 0,3 (12) = 93,3 mm
Tm = nSr
L.. =
6,132695,03,93
x=
8,66343,93 = 0,014 menit
Untuk melakukan perluasan lubang dari diameter Ø 12 mm,
sampai diameter lubang Ø 13 mm dengan pemakanan 1 mm, dapat
dihitung di bawah :
Tf = nSr
r.
= 6,13269.5,0
5,6 = 0,001 menit
Tm = nSr
L.. =
6,132695,081
x=
8,663481 = 0,012 menit
T total = T setting + Tf + Tm
= 15 + 0,001 + 0,012
= 15,01 menit
- Pembubutan pada bagian Bottom Part
Nomor gambar = DRA-MA-LA. 03/04
Bahan dan Ukuran = STAVAX, diameter lubang Ø 50 mm x 5 mm
T setting = 15 menit
Sr = 0,5 mm/putaran
Vc = 20 m/menit
l = 5 mm
n = dxVc
.1000
π =
5014,3201000
xx =
15720000 = 127,3 rpm
Tf = nSr
r.
= 3,127.5,0
45 = 0,70 menit
T total = T setting + Tf
= 15 + 0,70
= 15,7 menit
Untuk menghaluskan hasil pembubutan dapat digunakan gerinda tangan
dengan menggunakan batu gerinda yang berbentuk bola dengan waktu
penggerindaan 15 menit untuk setiap bagian yang akan dihaluskan.
NO NAMA BAGIAN WAKTU PERMESINAN (MENIT)
1 Neck Part 15,01 2 Body Part 15,33 3 Bottom Part 15,7
Total waktu pembubutan 46,04
Tabel 3.2 Total waktu pembubutan
4. Waktu permesinan mesin bor
Perhitungan waktu pengerjaan pada mesin bor dapat dihitung dengan
menggunakan rumus sebagai berikut :
L = l + 0.3 d
Tm = nSr
L..
L = panjang pengeboran (mm)
d = diameter bor (mm)
Sr = kecepatan pemakanan (mm/putaran)
Vc= kecepatan potong (m/menit)
Tm= waktu pengerjaan bor (menit)
Adapun contoh waktu pengerjaan pada mesin bor adalah:
- Pengeboran dengan mata bor Ø 10 mm pada plate bawah
Bahan : STAVAX
Vc : 20 m/menit
Sr : 0,2 mm /putaran
l : 200x90x120 mm
T setting : 15 menit
dvcn
..1000
π= =
10.14,320.1000 =
4.3120000 =637 rpm
L1 = l + 0,3 d L2 = l + 0,3 d L3 = l + 0,3 d
= 90 + 0,3 (10) = 200 + 0,3 (10) = 120 + 0,3 (10)
= 903 mm = 2003 mm = 1203 mm
Tm = nSr
LLL.
. 321 ++ =
637.2,012032003903 ++ =
4,1274109 = 32,26 menit
Karena jumlah lubang yang dibuat sebanyak 19 lubang maka , 32,26 menit
x 19 lubang = 613 menit. Jadi total waktu permesinan
T total = T setting + Tm
= 15 + 613
= 628 menit
BAB IV
PENUTUP
4.I Kesimpulan
Dari bab-bab terdahulu beberapa hal yang dapat disimpulkan sebagai
berikut :
1. Cetakan botol ini merupakan suatu alat bantu yang memegang paranan
penting dalam proses pembuatan botol parfume merk viktoria yang
menggunakan bahan dasar plastik yaitu, bahan polyeteline.
2. Plastik juga dibagi dalam tiga jenis yaitu : termoset, elastomer, dan
termoplastik
- Termoset adalah bahan plastik yang dapat mengalami perubahan
secara kimiawi apabila dipanaskan atau diberi tambahan reaktan atau
katalis, bahan ini juga banyak digunakan pada elektronik.
- Elastomer adalah bahan plastik yang memiliki sifat elastis seperti
karet, bahan ini juga sering digunakan untuk fulkanisir.
- Termoplastik adalah bahan plastik yang meiliki sifat yang mudah
dibentuk, bahan ini sering dipakai dalam kehidupan sehari-hari.
3. Untuk merencanakan suatu cetakan botol, yang harus diperhatikan adalah
sistem pendinginannya, karena semakin cepat pendinginan maka efisiensi
produksi akan semakin meningkat.
4. Semakin dekat jarak antara luas panas dan saluran pendingin maka akan
semakin cepat pula waktu pendinginan.
4.2 Saran
1. Untuk merencanakan suatu produk yang harus kita ketahui dahulu adalah
menentukan bahan plastik apa yang akan digunakan dan bentuk produk
yang akan dibuat, sehingga kita dapat menentukan sistem pencetakan apa
yang cocok untuk digunakan dalam proses pembuatan produk tersebut.
2. Harus mengetahui dahulu mesin apa saja yang akan digunakan dalam
proses pembuatan cetakan tersebut, dan tentukan letak parting line agar
dapat mempermudah dalam proses permesinannya.
3. Untuk mempercepat proses produksi maka dibuatlah saluran pendingin,
oleh karena itu saluran pendingin harus dirancang seefisien mungkin.
DAFTAR PUSTAKA
1. Prof. Dr. Frank Kreit “ Prinsip – prinsip Perpindahan Panas “ edisi ketiga,
penerbit erlangga tahun 1994.
2. Lawrence H. Van Vlack “ Elemen – elemen Ilmu dan Rekayasa Matrial “ edisi
keenam.
3. Prof. Ir. Tata Surdia, M.S. Met.E, Prof. Dr. Shinroku Saito “ Pengetahuan
Bahan Teknik “ Institut Teknologi Bandung dan Institut Teknologi Tokyo,
Bandung, Mei 1984.
