Industri manufaktur telah berevolusi. Berbagai metode manufaktur digunakan untuk mendapatkan produk yang diinginkan dengan bentuk yang ideal. Cetakan injeksi adalah salah satunya dan sangat populer karena menawarkan pengulangan yang sangat baik. Namun, beberapa orang bingung dengan pertanyaan: apa itu cetakan injeksi?
Saya tahu bahwa proses ini rumit. Anda perlu mengikuti beberapa langkah untuk mendapatkan produk akhir. Namun, jika Anda memiliki pengetahuan dasar, prosesnya menjadi sangat mudah. Jika Anda ingin memahami molting injeksi secara mendetail, Anda beruntung. Saya akan membahas lebih dalam dan mengeksplorasi segala sesuatu yang berkaitan dengan proses pembuatan ini. Jadi, mari kita mulai!
Gambaran Umum Cetakan Injeksi
Cetakan injeksi adalah metode manufaktur untuk menghasilkan komponen dengan bentuk yang kompleks. Metode ini menggunakan cetakan dan bahan cair. Produsen mengisi cetakan dengan bahan yang meleleh dan kemudian memadatkannya. Setelah mengering, produsen menggunakan proses pengeluaran dan mengeluarkan komponen dari cetakan.
Umumnya, plastik adalah bahan utama yang digunakan dalam cetakan injeksi. Prosesnya dimulai dengan pembuatan cetakan dengan bentuk tertentu. Cetakan ini terdiri dari rongga yang menyerupai desain tertentu. Bahan tersebut mengalami pemanasan dan meleleh. Bahan yang meleleh disuntikkan ke dalam cetakan.
Setelah bahan cair mengering, bahan tersebut mengadopsi bentuk cetakan. Hasilnya, produsen mendapatkan bentuk produk yang diinginkan. Proses manufaktur ini bukanlah hal yang baru. John Wesley Hyatt adalah orang pertama yang mengerjakan cetakan injeksi pada tahun 1872. Selama bertahun-tahun, proses ini mengalami perubahan dan evolusi yang berbeda.
Di masa lalu, tenaga kerja manusia digunakan untuk menyelesaikan semua langkah yang terlibat dalam metode ini. Namun demikian, segalanya sudah berubah sekarang. Berbagai mesin cetak injeksi tersedia. Beberapa di antaranya adalah hidrolik, dan yang lainnya listrik. Kegunaannya telah membuat proses ini sangat cepat dan efisien. Metode ini memberikan pengulangan yang sangat baik.
Anda bisa membuat ribuan bagian dengan bentuk yang sama dalam waktu singkat. Satu hal yang saya perhatikan yaitu, bahwa metode ini bergantung pada parameter yang sesuai. Ini termasuk tekanan, suhu, kelembapan yang optimal, dan sebagainya. Parameter apa pun yang tidak berada dalam kisaran yang sesuai, dapat memengaruhi hasil akhir ini. Namun demikian, ketepatannya membuatnya menonjol.
Bagaimana Cara Kerja Cetakan Injeksi?
Saya sudah memberikan tinjauan singkat mengenai metode injeksi cetakan ini. Namun demikian, ini tidak sesederhana kedengarannya. Proses ini melibatkan banyak langkah sebelum menghasilkan produk akhir. Setiap langkah sangat penting untuk mendapatkan hasil yang sempurna. Kesalahan kecil pada langkah apa pun akan menghasilkan produk akhir yang berkualitas rendah. Pada bagian di bawah ini, saya akan menjelaskan setiap langkah pencetakan injeksi.
1- Pemilihan Bahan
Pemilihan bahan yang tepat untuk proses pencetakan injeksi adalah yang terpenting. Bahan yang tepat dapat membantu Anda membuat komponen yang kuat. Jika bahan awalnya rapuh, Anda akan mendapatkan komponen berkualitas rendah. Berbagai bahan tersedia untuk dicetak. Bahan yang paling populer termasuk karet, logam, plastik, dan sebagainya.
Namun demikian, plastik adalah bahan yang paling umum digunakan oleh produsen. Alasannya, karena bahan ini tidak rusak ketika menjalani proses pencetakan. Selain itu, pemadatannya juga mudah dan cepat, sehingga prosesnya cepat. Di atas segalanya, bahan ini menawarkan daya tahan optimal dengan harga terjangkau.
Seperti yang Anda ketahui, plastik memiliki banyak jenis. Contohnya termasuk polietilena, polipropilena, polistirena, dan nilon. Semua subtipe plastik ini bervariasi dalam hal fitur dan harganya. Anda harus memilih salah satu yang sesuai dengan kebutuhan produk Anda. Anda juga bisa menggunakan logam, tetapi prosesnya akan mahal.
2- Perancangan Cetakan
Bayangkan Anda membutuhkan komponen dengan desain tertentu. Anda harus membuat dan mendesain cetakan yang mirip dengan komponen yang dibutuhkan. Ingatlah bahwa jika cetakannya salah, Anda akan mendapatkan produk dengan bentuk yang salah. Bahkan ukuran dan dimensi juga bergantung pada cetakan.
Cetakan adalah bentuk berongga dengan rongga. Anda akan mengisinya dengan bahan cair. Setelah bahan cair mengeras, bahan tersebut akan mengadopsi bentuk cetakan. Satu cetakan cocok untuk satu bentuk bagian atau komponen tertentu. Cetakan umumnya memiliki lubang atau bukaan yang disebut sariawan. Lubang kecil ini adalah tempat Anda menyuntikkan bahan cair ke dalam cetakan.
Timbul pertanyaan: Bagaimana cara membuat cetakan spesifik yang serupa dengan bagian yang saya perlukan? Ada beberapa cara yang berbeda untuk membuat cetakan. Desainer pertama-tama mendesain dan membuat prototipe cetakan menggunakan perangkat lunak. Desain ini identik dengan bentuk yang dibutuhkan dari bagian yang dibutuhkan. Produsen kemudian membuat cetakan sesuai desain.
Catatan Cepat: Pembuatan cetakan adalah salah satu langkah yang paling menantang dalam metode injeksi ini. Hal ini mahal dan membutuhkan lebih banyak waktu, sehingga memperlambat prosesnya. Selain itu, produsen mengerjakan cetakan dengan hati-hati. Kesalahan kecil dapat menyebabkan kemunduran besar. Cetakan yang tepat membuat permainan; salah sedikit saja, maka permainan berakhir.
3- Injeksi Bahan ke dalam Cetakan
Produsen menggunakan mesin cetak injeksi untuk menyelesaikan langkah ini. Bahan mentah, seperti potongan atau butiran plastik, dimasukkan ke dalam hopper mesin. Hopper adalah bagian kecil dari cetakan injeksi yang menyimpan bahan baku. Bahan baku ini mengalami pemanasan ekstrem di dalam laras.
Bagian Barel dari mesin ini memberikan panas yang ekstrem dan melelehkan bahan baku. Di ruang ini, tekanan dan suhu dipertahankan pada tingkat tertentu. Di dalam barel, plastik menjadi logam dan meleleh. Bahan cair kemudian masuk ke dalam cetakan. Tetapi proses ini dilakukan pada tekanan yang sangat tinggi.
Mesin injeksi terdiri dari unit injeksi. Unit ini menginjeksikan plastik cair ke dalam cetakan menggunakan bukaan sariawan. Mesin terus menyuntikkan plastik cair ke dalam cetakan sampai terisi penuh. Perlu diingat bahwa ada berbagai mesin injeksi yang tersedia. Semuanya bervariasi dalam cara mereka menyuntikkan plastik cair ke dalam cetakan.
Catatan Cepat: Mesin-mesin ini sangat spesifik dalam pengoperasian dengan bahan baku tertentu. Sebagai contoh, mesin mesin cetak injeksi karet menggunakan karet sebagai bahan bakunya. Sebaliknya, mesin cetak plastik bekerja dengan plastik sebagai bahan baku. Anda tidak dapat memberikan plastik ke mesin cetak karet. Hal ini berlaku sebaliknya.
4- Pemadatan & Pendinginan
Setelah cetakan diisi dengan plastik cair, proses pemadatan dimulai. Pada langkah ini, plastik cair mengalami pendinginan pada suhu yang terkendali. Hasilnya, plastik menjadi kering dan padat. Selama pemadatan, plastik mengadopsi bentuk cetakan.
Jadi, apa pun bentuk cetakannya, plastik padat akan menjadi bentuk itu. Misalkan cetakannya adalah balok berbentuk persegi; plastik cair membeku dan menjadi balok berbentuk persegi. Produsen menjaga suhu tetap rendah selama proses pemadatan.
5- Proses Pengeluaran
Ini adalah langkah terakhir dari metode produksi cetakan injeksi. Selama proses berlangsung, cetakan tetap berada pada unit penjepit mesin injeksi. Cetakan ini terdiri dari dua bagian. Unit penjepit melepaskan tekanan dari cetakan, menyebabkan kedua bagian terpisah.
Produsen menyimpan pin di bagian bawah cetakan. Pin ini, juga dikenal sebagai ejektor, memainkan peran penting dalam pengeluaran bahan (produk yang dibentuk). Pin menempel pada pelat di bawah bahan di bagian bawah cetakan. Pada saat pengeluaran, produsen menarik pin ejektor ke atas.
Pelat yang ada di bagian bawah akan keluar, mengeluarkan produk dari cetakan. Ingatlah bahwa pelat ini menopang bahan cair. Bahan cair menjadi padat karena pemadatan. Pelat menawarkan alas untuk produk cetakan ini. Setelah menarik pelat melalui pin, produk cetakan keluar dari cetakan.
Produk atau bagian yang dicetak ini siap digunakan. Salah satu langkah penting adalah mempertahankan tekanan yang tepat selama proses berlangsung. Tekanan dan suhu yang tidak tepat dapat menyebabkan pembentukan gelembung udara atau pengisian cetakan yang tidak sempurna. Setiap langkah membutuhkan suhu tertentu. Mengawasi secara aktif faktor-faktor lain, seperti kelembapan, juga diperlukan.
Bahan yang Digunakan dalam Cetakan Injeksi
Seperti yang sudah saya katakan, berbagai bahan digunakan dalam metode cetak injeksi. Pemilihan bahan tergantung pada kebutuhan produsen. Jika dia menginginkan bahan dengan kekerasan, plastik termoseting akan menjadi pilihan yang sesuai. Setiap bahan memiliki sifat yang unik.
Beberapa produsen menggunakannya sebagai bahan. Alasan utamanya adalah bahwa mereka ingin membuat komponen yang sangat kuat. Namun, menggunakan logam bukanlah solusi yang hemat biaya. Peleburan logam membutuhkan suhu yang tinggi, dan untuk mencapainya membutuhkan biaya yang mahal. Barel membutuhkan lebih banyak daya dari mesin untuk menghasilkan lebih banyak panas.
Bahan yang paling umum digunakan dalam proses ini adalah plastik. Menariknya, plastik memiliki banyak subtipe. Masing-masing subtipe tersebut memiliki sifat yang unik. Berikut adalah daftar beberapa plastik yang digunakan dalam metode cetak injeksi:
- Elastomer
- Termoplastik
- Plastik Termoseting:
- Polytetrafluoroethylene (PTFE)
- Plastik yang Diperkuat Serat Karbon (CFRP)
Di antara semua jenis ini, termoplastik adalah yang paling umum. Produsen lebih suka menggunakan plastik ini karena kekuatannya terhadap suhu tinggi. Selain itu, harganya murah dan tidak rusak saat keluar dari cetakan. Plastik termoseting hanya cocok jika produsen membutuhkan produk dengan kekerasan yang sangat baik.
Apakah Cetakan Injeksi Ramah Lingkungan dan Murah?
Ya, cetakan injeksi adalah 100% yang ramah lingkungan. Tidak menghasilkan limbah atau gas berbahaya. Bahkan, seluruh proses pembuatannya menggunakan bahan yang dapat didaur ulang. Limbah yang dihasilkan dengan metode ini juga dapat digunakan kembali.
Banyak produsen modern lebih memilih metode manufaktur ini. Metode ini tidak menghasilkan polusi lingkungan. Terlebih lagi, dengan menggunakan bahan yang dapat didaur ulang, membuatnya cocok untuk lingkungan dan produsen. Berikut ini ada tiga aspek utama yang menekankan keramahannya terhadap lingkungan.
- Gunakan plastik yang dapat didaur ulang
- Tidak menghasilkan polusi atau gas berbahaya
- Mesin cetak injeksi mengkonsumsi energi yang sangat sedikit
Yang saya sukai dari mesin cetak injeksi yaitu, mesin ini tidak mengeluarkan suara yang bising. Jadi, prosesnya tidak berkontribusi secara signifikan terhadap polusi suara. Selain itu, bahan awal plastik harganya terjangkau. Semua orang bisa membelinya dan membuat cetakan sebagai proyek DIY. Namun, mesin cetak injeksi ini mahal, yang merupakan kelemahannya.
Kesimpulan
Memang, metode cetakan injeksi sangat bagus, dan produsen menyukainya. Metode ini tidak menghasilkan polusi dan memberikan pengulangan serta presisi yang sangat baik. Anda dapat membuat produk sebanyak yang Anda inginkan. Yang harus Anda lakukan adalah membuat cetakan dengan desain tertentu. Sekarang, gunakan mesin dan teruslah membuat produk baru yang identik.
Mesin cetak injeksi yang berbeda membuat prosesnya sangat cepat dan efisien. Namun demikian, mesin-mesin tersebut premium dan sangat mahal, yang merupakan suatu kelemahan. Dalam panduan ini, saya menjelaskan cara kerja metode injeksi dalam langkah-langkah sederhana. Semoga panduan ini menambah nilai pada proses manufaktur.
