STUDI PENGARUH INJECTION TIME DAN BACKPRESSURE TERHADAP CACAT PENYUSUTAN PADA PRODUK KEMASAN

TOPLES DENGAN PROSES INJECTION MOLDING MENGGUNAKAN MATERIAL POLISTYRENE

Laporan Tugas Akhir

Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan jenjang sarjana strata satu (S-1) Jurusan teknik mesin

Universitas Mercu Buana

Disusun Oleh :

Nama : U Wahyudi

NIM : 41309110003

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MERCU BUANA

JAKARTA

2014

TUGAS AKHIR 2014

Program Teknik Mesin Universitas Mercubuana Page iii

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Wr.Wb

Segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT. Atas

berkah, rahmat, taufik dan hidayah-Nya sehingga penulis pada akhirnya dapat

menyelesaikan laporan tugas akhir yang berjudul STUDI PENGARUH

INJECTION TIME DAN BACKPRESSURE TERHADAP CACAT

PENYUSUTAN PADA PRODUK KEMASAN TOPLES DENGAN PROSES

INJECTION MOLDING MENGGUNAKAN MATERIAL POLISTYRENE dengan

sebaik-baiknya.

Laporan ini disusun untuk dapat memenuhi salah satu persyaratan

kurikulum sarjana strata satu (S-1) di jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik

Universitas Mercu Buana.

Laporan tugas akhir ini tidak akan dapat terwujud apabila tanpa adanya

petunjuk, pengarahan, serta bimbingan dari berbagai pihak yang secara langsung

maupun yang secara tidak langsung telah ikut membantu dalam penyusunan

laporan tugas akhir ini. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan banyak terima

kasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah membantu, baik secara

moril maupun secara materiil, ucapan terima kasih ini penulis tujukan kepada :

1. Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya kepada

penulis sehingga dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini.

2. Bapak Dr.Ing.Ir Darwin Sebayang selaku kepala jurusan Teknik

Mesin Universitas Mercu Buana.

TUGAS AKHIR 2014

Program Teknik Mesin Universitas Mercubuana Page iv

3. Bapak Imam Hidayat, ST, MT selaku pembimbing tugas akhir di

Universitas Mercu Buana.

4. Keluarga dan seluruh rekan-rekan yang telah memberikan bantuan

waktu, tenaga dan pikiranya dalam turut serta menyelesaikan

Laporan Tugas Akhir ini.

Laporan tugas akhir ini masih jauh dari sempurna, sehingga masih terdapat

kekurangannya. Oleh karena itu penulis agar segala kritik dan saran yang sifatnya

membangun akan selalu penulis terima dengan senang hati demi sempurnanya

tugas ini.

Akhir kata penulis berharap semoga laporan tugas akhir ini dapat berguna

bagi pembaca umumnya dan khususnya bagi penulis sendiri.

Wassalamu’alaikum Wr. Wb

Jakarta, 10 September 2014

U Wahyudi

TUGAS AKHIR 2014

Program Teknik Mesin Universitas Mercubuana Page v

DAFTAR ISI

TUGAS AKHIR 2014

Program Teknik Mesin Universitas Mercubuana Page vi

HALAMAN JUDUL…………………………………………………………….

HALAMAN PERNYATAAN………………………………………………….i

HALAMAN PENGESAHAN………………………………………………….ii

KATA PENGANTAR………………………………………………………….iii

ABSTRAK…………….........................................................................................v

DAFTAR ISI.........................................................................................................vi

DAFTAR TABEL.................................................................................................ix

DAFTAR GAMBAR………………………………………………………….....x

DAFTAR NOTASI……………………………………………..……………….xi

BAB I……………………………………………………………………………...1

PENDAHULUAN………………………………………………………………...1

1.1 Latar Belakang………………………………………………………………...1

1.2 Rumusan Masalah..……………………………………………………………2

1.3 Tujuan Penelitian……………………………………………………………...3

1.4 Manfaat Penelitian…………………………………………………………….3

1.5 Batasan Permasalahan…………………………………………………………3

1.6 Sistematika Penulisan………………………………………………………….4

BAB II…………………………………………………………………………….5

LANDASAN TEORI……………………………………………………………..5

2.1 Injection Molding………….………………………………………………..5

2.1.1 Pengertian Dasar ….. …………………………………...………………….5

TUGAS AKHIR 2014

Program Teknik Mesin Universitas Mercubuana Page vii

2.1.2 Mesin Injection …………………………………………………………..…7

2.1.3 Mekanisme Mesin Injection Molding ……………..……………………...15

2.1.4 Parameter Proses Injection Molding……………………………………….23

2.1.5 Gaya dan Tekanan dalam Injection Molding………………………………26

2.1.6 Perkiraan jarak Plasticizing………………………………………………..28

2.2 Waktu Proses(cycle time)…………………………………………………...30

2.3 Material Plastik……………..…………………………………………..….31

2.3.1 Pengertian dan Sifat – Sifat Plastik…….…………………..……………..31

2.3.2 Klasifikasi Plastik ………….……………………………………………..32

2.3.3 PS (Polistyrene)…………...……………………………………………...39

2.4 Penyusutan(Shrinkage)……………………………….…..………………..42

BAB III……………………………………………………………………….….47

METODE PENELITIAN..…………………………………………….……....47

3.1 Diagram Alir Proses Pengumpulan dan Pengolahan Data……………….…..47

3.2 Identifikasi Masalah………………………………………………………….48

3.3 Pengambilan Data…...……………………………………………………….48

3.4 Pengolahan Data ……………………………………..……………………...51

3.5 Analisa Data………………………………………………………………….52

BAB IV……………………………………………………………………….….53

ANALISA DAN PEMBAHASAN……………………………………………..53

4.1 Pengumpulan Data………………………………………………………..…53

TUGAS AKHIR 2014

Program Teknik Mesin Universitas Mercubuana Page viii

4.1.1 Data Produk dan spesifikasi material…………………………………..…53

4.1.2 Data Spesifikasi Mesin Injection ………..………………………………..55

4.1.3 Data Reject dan Produk Toples…………………………………………...56

4.1.4 Data Jenis Defect …………………………………………………………57

4.2 Perhitungan Data (Shrinkage)………………………………………..……...58

4.3 Analisa Data………………………………………………………………....63

4.4 Pembahasan………………………………………………………………….66

BAB V…………………………………………………………………………..70

5.1 Simpulan………………………………………………………………….....70

5.2 Saran………………………………………………………………………...70

DAFTAR PUSTAKA

DAFTAR ACUAN

LAMPIRAN

DAFTAR TABEL

TUGAS AKHIR 2014

Program Teknik Mesin Universitas Mercubuana Page ix

Tabel 2.1 Perbandingan specific gravity dari berbagai material plastic………....38

Tabel 2.2 Temperatur Leleh Proses Termoplastik……………………….…..…..39

Tabel 2.3 Perbandingan Nilai Shrinkage dari berbagai Bahan…………………..42

Tabel 3.1 Data Hasil Percobaan I……………………………………………….49

Tabel 3.2 Data Hasil Percobaan II………………………………………………50

Tabel 3.3 Data Hasil Percobaan III …………………………………………….50

Tabel 4.1 Data Reject dan Produk Toples……………………………….….......57

Tabel 4.2 Rekapitulasi Reject Toples……………………………….…..…….....58

Tabel 4.3 Hasil Data Pengujian I………………………………………..…..….63

Tabel 4.4 Hasil Data Pengujian II………………………………………………64

Tabel 4.5 Hasil Data Pengujian III …………………………………………….65

DAFTAR GAMBAR

TUGAS AKHIR 2014

Program Teknik Mesin Universitas Mercubuana Page x

Gambar 2.1 Clamping Unit………………………….…………………………..7

Gambar 2.2 Mekanisme Clamping Unit…………………………………………9

Gambar 2.3 Injection Unit………………………………………………………12

Gambar 2.4 Molding Unit……………………………………………………….13

Gambar 2.5 Mesin Injection Molding FANUC ROBOSHOT S-2000i ……….....14

Gambar 2.6 Bagian – Bagian Mesin Injection Molding …………………….....16

Gambar 2.7 Mekanisme Mesin Injection Molding ……………………………..17

Gambar 2.8 Bentuk Butiran Material polystyrene……………………………….40

Gambar 2.9 Penyusutan Amorphus vs Semi Kristal……………………………..44

Gambar 2.10 Penyusutan Amorphus vs Semi Kristal ………………………..….44

Gambar 2.11 Plastik dengan penguat(Reinforced)……………………………....45

Gambar 3.1 Diagram Alir Proses Pengumpulan dan Pengolahan Data………….47

Gambar 3.2 Pengukuran Sample produk.………………………………………..49

Gambar 3.3 Grafik Hasil Percobaan…………………………………………….52

Gambar 4.1 Dimensi Produk Toples……………………………….………….....53

Gambar 4.2 Produk Plastik Toples………………………………….……..…….54

Gambar 4.3 Data Setting Produk Toples Pada monitor Mesin Fanuc…………...56

Gambar 4.5 Grafik Hubungan antara Backpress dengan Shrinkage menggunakan Waktu Injeksi 1 detik…………………………………………….63

Gambar 4.6 Grafik Hubungan Backpress dengan Shrinkage menggunakan Waktu Injeksi 1,5 detik………………………………………………..………………...64

Gambar 4.7 Grafik Hubungan antara Backpress dengan Shrinkage menggunakan Waktu injeksi 2 detik……………………………………..…………………..…65

TUGAS AKHIR 2014

Program Teknik Mesin Universitas Mercubuana Page xi

Gambar 4.8 : Grafik Hubungan Waktu Injeksi,Backpress,Temp leleh dan

Cacat Penyusutan…………………………………………………………….…66

DAFTAR NOTASI

TUGAS AKHIR 2014

Program Teknik Mesin Universitas Mercubuana Page xii

Simbol Deskripsi Satuan

S Shinkage(Penyusutan) %

T Temperatur 0C

Lp Panjang produk Mm

HT Holding Time Detik

CT Cycle Time Detik

Lm Panjang mold(cetakan) Mm

F Clamping Force Ton

A Sub-total proyeksi produk cm²

p Tekanan rata-rata dalam Cavity Kgf/cm²

L Jarak Plasticizing mm

w Berat jenis material g/mm³

W Berat produk gr