12 metode fabrikasi plastik &kapan digunakan
Fabrikasi plastik sangat penting untuk sebagian besar industri. Dari kemasan makanan polistiren hingga komponen industri yang terbuat dari PEEK tingkat teknik, fabrikasi plastik berkontribusi besar terhadap kehidupan seperti yang kita kenal. Tanpa kemampuan membuat komponen plastik, kita perlu mengembangkan sistem produksi baru yang radikal.
Tetapi fabrikasi plastik terdiri dari banyak metode yang berbeda. Cetakan injeksi, ekstrusi plastik, dan pencetakan 3D FDM adalah semua metode fabrikasi plastik, dan masih banyak lagi selain itu. Metode fabrikasi plastik yang berbeda ini sesuai dengan bagian plastik yang berbeda, dan memilih di antara mereka tidak selalu mudah. Anggaran, desain suku cadang, dan bahan hanyalah beberapa faktor dalam memilih metode fabrikasi plastik.
Artikel ini membahas 12 metode fabrikasi plastik yang berbeda, menjelaskan proses dasarnya dan mengapa mereka berguna. Untuk setiap metode fabrikasi plastik, kami akan memberikan beberapa contoh bagaimana plastik dapat digunakan untuk membuat suku cadang penggunaan akhir.
1. Cetakan injeksi
Injection molding adalah proses fabrikasi plastik yang paling umum. Dapat memproses polimer termoplastik dan termoset.
Metode fabrikasi plastik cepat ini bekerja dengan cara memanaskan pelet plastik hingga meleleh, kemudian memasukkan plastik cair ke dalam cetakan logam menggunakan ulir bolak-balik. Bahan cair mendingin, mengeras, dan mengambil bentuk rongga cetakan. Bagian padat kemudian dikeluarkan dari cetakan.
Cetakan injeksi cocok untuk berbagai macam bahan dan suku cadang. Bagian harus memiliki dinding yang tipis dan konsisten tetapi sebaliknya dapat memiliki berbagai bentuk dan ukuran.
Contoh komponen cetakan injeksi:nampan makanan sekali pakai, dasbor mobil, bata LEGO
2. Cetakan tiup
Blow moulding adalah proses moulding plastik yang kurang banyak digunakan dibandingkan dengan injection moulding. Ini memiliki tiga varian berbeda:blow moulding ekstrusi, blow moulding injeksi, dan blow moulding peregangan injeksi.
Proses fabrikasi plastik ini bekerja menggunakan cetakan dan tabung termoplastik cair yang disebut parison (bukan pelet yang meleleh sepenuhnya). Udara bertekanan memasuki parison, menyebabkan plastik mengembang dan menyentuh dinding bagian dalam cetakan, akhirnya membentuk rongga cetakan.
Blow moulding cocok untuk bagian plastik berongga seperti botol air plastik, dengan HDPE sebagai bahan yang paling umum.
Contoh bagian cetakan tiup:botol, drum, tangki bahan bakar
3. Cetakan rotasi
Pencetakan rotasi adalah proses pencetakan plastik lainnya — yang menggunakan suhu tinggi dan tekanan rendah untuk membentuk bagian plastik. Ia bekerja dengan memutar cetakan untuk memindahkan bahan plastik di dalam.
Selama proses pencetakan rotasi, plastik bubuk ditempatkan dalam cetakan, yang dipanaskan dan diputar sekitar dua (atau lebih) sumbu. Rotasi ini memastikan bahwa plastik cair menutupi keseluruhan bagian dalam cetakan dan membentuk rongga.
Keuntungan dari cetakan rotasi termasuk perkakas yang lebih sederhana, ketebalan dinding yang konsisten, dan sudut luar yang kuat. Namun prosesnya bisa lambat, karena seluruh cetakan perlu didinginkan sebelum sebagian dikeluarkan.
Contoh bagian cetakan rotasi:tempat sampah, tangki penyimpanan, mainan
4. Pengecoran vakum
Pengecoran vakum adalah proses fabrikasi plastik yang biasanya digunakan untuk sejumlah kecil prototipe berwarna-warni. Ini menggunakan cetakan silikon untuk membuat bagian plastik uretan.
Selama proses fabrikasi plastik ini, operator menuangkan resin pengecoran uretana ke dalam cetakan silikon; vakum kemudian menghilangkan kantong udara dan gelembung, menghasilkan bagian akhir yang sangat halus. Bagian uretan kemudian dikeringkan dalam oven.
Pengecoran vakum adalah proses fabrikasi plastik yang populer untuk bagian yang sebagian transparan seperti etalase prototipe.
Contoh komponen cor vakum:kotak dan penutup elektronik, berbagai prototipe tampilan
5. Mesin plastik
Mesin plastik adalah proses fabrikasi plastik yang sangat populer. Ini mencakup penggilingan CNC, pembubutan CNC, dan proses terkait lainnya.
Meskipun mesin yang berbeda bekerja dengan cara yang berbeda, pemesinan plastik umumnya memerlukan pemotongan bagian dari benda kerja plastik menggunakan alat pemotong manual atau yang dikendalikan komputer. Pemesinan sangat akurat, bekerja dengan berbagai jenis plastik, dan lebih baik daripada pencetakan untuk membuat komponen berdinding tebal.
Pemesinan plastik juga berguna untuk menambahkan detail bagian yang dibuat menggunakan teknik lain seperti ekstrusi.
Contoh suku cadang mesin:berbagai suku cadang industri, jig dan perlengkapan, penerangan mobil
6. Pemodelan deposisi fusi
Fused deposition modeling (FDM) adalah proses pencetakan 3D yang paling umum untuk fabrikasi plastik. Ia bekerja dengan termoplastik umum seperti ABS dan PLA, serta bahan canggih seperti MENGINTIP.
FDM bekerja dengan memanaskan filamen termoplastik yang diekstrusi, kemudian menyimpannya dalam bentuk yang tepat dari nosel yang bergerak (dipasang pada kepala cetak) sesuai dengan instruksi komputer. Irisan 2D bagian dicetak lapis demi lapis hingga objek 3D lengkap dibuat.
Dalam jumlah kecil, FDM sangat cepat dan hemat biaya dan dapat menghasilkan berbagai bentuk, termasuk yang memiliki geometri internal yang kompleks. Namun, itu tidak menghasilkan bagian yang sangat kuat.
Contoh suku cadang FDM:berbagai prototipe, suku cadang dan perbaikan, suku cadang industri komposit
7. Stereolitografi
Stereolithography (SLA) adalah bentuk lain dari pencetakan 3D plastik yang bekerja dengan resin fotopolimer, bukan polimer termoplastik.
Ia bekerja dengan selektif menyembuhkan resin photopolymeric menggunakan sumber cahaya seperti laser. (Pemrosesan cahaya digital, teknologi terkait, menggunakan proyektor sebagai gantinya.) Bagian dicetak lapis demi lapis saat alas cetak bergerak melalui tong resin.
SLA menghasilkan bagian yang rapuh tetapi sangat halus, yang juga bisa transparan. Ini sering digunakan untuk pembuatan prototipe tetapi juga memiliki aplikasi dalam kedokteran gigi dalam perhiasan.
Contoh suku cadang SLA:prototipe tampilan, pelurus gigi, pola perhiasan untuk pengecoran
8. Sintering laser selektif
Selective laser sintering (SLS) adalah proses fabrikasi plastik dan bentuk lain dari pencetakan 3D. Hal ini terutama digunakan untuk membuat bagian nilon.
SLS adalah proses fusi bedak. Ia bekerja dengan menggunakan laser untuk secara selektif sinter bentuk 2D dalam bubuk plastik, lapis demi lapis, membangun bagian plastik yang lengkap. Ini secara umum mirip dengan proses pembuatan aditif logam dari peleburan laser selektif (SLM). Keuntungan dibandingkan metode pencetakan 3D plastik lainnya adalah tidak memerlukan struktur pendukung.
Lebih dari FDM atau SLA, SLS dianggap sebagai proses manufaktur aditif industri dan populer di industri otomotif.
Contoh suku cadang SLS:perkakas, perangkat keras otomotif, konektor listrik
9. Ekstrusi plastik
Jangan bingung dengan pencetakan 3D ekstrusi, ekstrusi plastik adalah proses memaksa plastik melalui cetakan untuk membuat bagian plastik memanjang dengan profil yang konsisten.
Proses fabrikasi plastik volume tinggi ini bekerja dengan memanaskan plastik dalam tong, kemudian memaksanya — menggunakan sekrup bolak-balik — ke dalam cetakan, memberikan bentuk akhirnya dengan profil kontinu. Ekstrusi plastik yang dihasilkan mengeras saat mendingin.
Bahan ekstrusi plastik umum termasuk polietilen, polipropilen, asetal, dan nilon. Prosesnya juga memiliki varian seperti ekstrusi film tiup dan ekstrusi tabung.
Contoh bagian yang diekstrusi:pipa, tabung, bingkai jendela
10. Pultrusi plastik
Pultrusion plastik adalah varian dari ekstrusi plastik di mana material ditarik melalui cetakan, bukan didorong.
Teknik fabrikasi plastik pultrusion cocok untuk plastik yang diperkuat serat. Selama proses, gulungan serat yang diperkuat ditarik melalui tangki resin plastik, yang meresapi serat, dan kemudian melalui cetakan yang dipanaskan, memberikan resin yang diperkuat serat profil kustomnya.
Beberapa resin plastik cocok untuk pultrusion, termasuk poliester, poliuretan, dan epoksi. Serat kaca adalah bahan penguat yang paling umum.
Contoh bagian pultruded:batang pengaku, tiang ski, berbagai bagian struktural penguat
11. Pengelasan plastik
Pengelasan sebagian besar terkait dengan logam, tetapi pengelasan plastik adalah proses fabrikasi plastik yang berguna untuk menyambungkan komponen termoplastik yang tidak cocok untuk perekatan atau metode perakitan lainnya.
Proses pengelasan plastik memiliki banyak varian, termasuk pengelasan gas panas, pengelasan ujung kecepatan, dan pengelasan kontak. Sebagian besar varian melibatkan persiapan permukaan plastik, menerapkan panas dan tekanan, lalu pendinginan.
Berbagai metode pengelasan plastik dapat diklasifikasikan sebagai termal, mekanik, atau elektromagnetik.
Contoh suku cadang yang dilas:rumah, suku cadang ponsel, perangkat medis
12. Termoforming
Thermoforming adalah jenis fabrikasi plastik yang menyerupai cetakan tetapi menggunakan lembaran plastik yang dipanaskan dengan lembut alih-alih plastik cair sepenuhnya.
Teknik metode fabrikasi plastik membutuhkan oven dan cetakan. Selama proses, lembaran plastik dipanaskan sampai lentur; kemudian direntangkan di atas cetakan — biasanya menggunakan ruang hampa udara — sebelum dipotong dan didinginkan.
Thermoforming cukup serbaguna, karena dapat dilakukan dalam skala kecil atau untuk produksi massal.
Contoh bagian thermoformed:kemasan blister, gelas plastik, tutup
