Injection Moulding: Pengertian, Sejarah, dan Prosesnya

Injection moulding adalah metode pencetakan paling umum digunakan untuk memproduksi komponen plastik.Teknik ini sangat cocok untuk menghasilkan berbagai variasi produk, mulai dari yang produk yang memiliki ukuran yang luas hingga kerumitan desain.

Seperti yang diketahui, plastik sangat diperlukan di berbagai bidang industri, seperti peralatan rumah tangga, peralatan medis, suku cadang otomotif, dan masih banyak lagi. Ada berbagai teknik pencetakan plastik, salah satunya injection moulding. 

Proses pencetakan injeksi ini cukup populer dan efisien untuk digunakan. Meski begitu, Anda juga harus mengontrol prosesnya untuk menjaga kualitas produk jadi.

Lantas, apa itu injection moulding? Bagaimana proses mencetak plastik menggunakan injection moulding? Apa kelebihan dan kekurangan menggunakan injection moulding? Selengkapnya pada artikel berikut ini.

Apa itu injection moulding?

Injection moulding adalah proses pencetakan plastik dengan cara meleburkan polimer atau biji plastik. Cairan tersebut disuntikan ke dalam cetakan yang diinginkan. Biasanya, metode ini digunakan untuk memproduksi ribuan produk dengan bentuk yang presisi.

Melalui teknik injection moulding, Anda dapat memproduksi beragam bentuk plastik, termasuk produk dengan dimensi yang rumit sekalipun. Teknik pencetakan injection moulding dilakukan dalam ruang industri yang tertutup, sehingga meminimalisir produksi limbah dan lebih ramah lingkungan.

Sejarah singkat injection moulding

Secara teoritis, mesin injection molding pertama dipatenkan pada abad k3-19. Saat itu, produksi plastik hanya sebatas barang-barang sederhana, seperti sisir dan kancing. Selain itu, jumlah produksinya juga sangat rendah.

Pada tahun 1930, bahan termoplastik kian pipuler seiring berkembangkan produksi modern, termasuk polistiren, polivinil klorida (PVC), dan poliolefin. Selama periode ini, permintaan terhadap logam alternatif kian meningkat dan lebih murah. Hal inilah yang menyebabkan berkembangnya sistem injection moulding. 

Proses injection moulding

Agar Anda lebih mudah memahaminya, berikut proses pencetakan plastik menggunakan metode injection moulding. 

1. Merancang cetakan

Langkah pertama dalam membuat produk plastik dalam membuat cetakan. Biasanya, para ahli menggunakan desain CAD yang diproses mesin CNC untuk menentukan spesifikasi cetakan. Spesifikasi ini meliputi, desain, geometri, serta tekstur permukaan komponen plastik yang diinginkan.

Cetakan tersebut dirancang dengan cermat untuk memiliki rongga sebagai tempat cairan plastik disuntikkan dan berbagai fitur lainnya. Pada umumnya, produsen menggunakan bahan baja atau aluminium berkualitas tinggi untuk membuat cetakan yang lebih tahan lama. Saat ini, Anda bisa menggunakan pencetakan 3D yang lebih efisien.

Terdapat beberapa jenis cetakan yang digunakan, antara lain:

• Cetakan rongga tunggal: digunakan untuk mencetak satu bagian per siklus dan sesuai untuk produksi kecil hingga menengah.
• Cetakan multi rongga: digunakan untuk menghasilkan sejumlah komponen identik secara bersamaan.
• Cetakan tumpukan: dilengkapi dengan beberapa pelat cetakan yang disusun secara paralel.
• cetakan injeksi 2K: mampu menggabungkan dua atau lebih bahan/warna yang berbeda pada satu bagian plastik.

2. Memilih bahan plastik

Langkah krusial selanjutnya adalah memilih bahan plastik yang sesuai dengan komponen dan cetakan. Hal ini karena tidak semua bahan plastik bisa dicetak menggunakan metode injection moulding. 

Perlu untuk diketahui, setiap bahan plastik memiliki struktur molekul yang berbeda, sehingga memberikan sifat mekanik yang berbeda pula. Sifat pada masing-masing plastik inilah yang menentukan kesesuaian cetakan dan produknya.

Berikut ini beberapa bahan termoplastik yang cocok menggunakan metode injection moulding, antara lain:

• Acrylonitrile-Butadiene-Styrene (ABS): memilih produk dengan hasil akhir yang halus, kaku dan tangguh. ABS sangat cocok digunakan untuk komponen yang memerlukan kekuatan tarik dan stabilitas.
• Nilon (PA):  tersedia dalam berbagai jenis yang memiliki sifat berbeda-beda. Biasanya, nilon memiliki ketahanan suhu dan bahan kimia yang baik serta dapat menyerap kelembapan.
• Polikarbonat (PC): mampu menghasilkan plastik berperforma tinggi, ringan, memiliki kekuatan dan stabilitas terhadap benturan lebih tinggi, serta beberapa sifat kelistrikan yang baik.
• Polypropylene (PP): memiliki ketahanan terhadap panas dengan baik. PP bersifat semi-kaku, tembus cahaya, dan keras.

Selain daftar di atas, berikut bahan lainnya yang juga sesuai dengan teknik injection moulding, yakni:

• Teflon (PTFE)
• Akrilik (PMMA)
• Polivinil Klorida (PVC)
• PEEK
• High-Density Polyethylene (HDPE)
• Polistirena (PS)

3. Mengatur mesin injection moulding

Langkah selanjutnya adalah mengatur mesin injection moulding. Menyiapkan mesin membutuhkan keterampilan dan keahlian. Pastikan pelat mesin bersih dan terbebas dari kotoran atau kontaminasi yang dapat mengganggu proses pencetakan.

4. Proses injeksi

Setelah mesin dipersiapkan, Anda bisa melakukan proses injeksi. Tutup alat cetakan, masukkan resin yang melelah. Sekrup akan bergerak maju menyuntikkan cairan ke dalam cetakan sampai penuh.

Pada saat yang bersamaan, kedua alat cetakan saling berdekatan dan ditahan di bawah tekanan tinggi atau disebut tekanan penjebut. Tekanan tersebut harus seimbang guna memastikan komponen terbentuk dengan benar dan tidak ada resin yang keluar selama proses injeksi.

5. Waktu penahanan dan pendinginan

Setelah resin disuntikkan ke dalam cetakan, Anda akan masuk ke dalam waktu tunggu atau holding time. Plastik tersebut ditahan dengan tekanan dalam jangka waktu tertentu, mulai dari milidetik hingga menit tergantung dari jenis termoplastik dan kompletibilirasny.

Kemudian, barulah masuk fase pendinginan atau cooling time. Cairan tersebut dibiarkan dingin di dalam cetakan beberapa detik atau menit. Bertujuan untuk memastikan komponen tercetak dengan benar sebelum dikeluarkan dan masuk ke tahap selanjutnya.

6. Pengeluaran komponen plastik dari cetakan

Cetakan terbuka dan pin/pelat mendorong komponen tersebut untuk keluar dari cetakan. Setelahnya, komponen plastik bisa masuk ke tahap tambahan atau finishing, seperti pemolesan, pengecatan, dan lainnya.

 

sumber artikel : https://bbp.asia/resources/injection-moulding-adalah/