Moulding Injeksi – Bagaimana Cara Kerjanya dan Kapan Memilihnya?

Apa itu cetakan?

Proses pencetakan injeksi terdiri dari banyak tahap dan membutuhkan peralatan yang rumit untuk dilakukan. Namun, prosesnya mudah dipahami setelah Anda terbiasa dengan komponen utamanya:cetakan.

Cetakan adalah sepotong perkakas yang terbuat dari logam keras seperti baja atau aluminium yang mengandung rongga berbentuk seperti bagian yang sedang dibuat . Oleh karena itu, cetakan adalah gambar terbalik dari bagian tersebut, dengan ruang di dalam cetakan yang mewakili objek sebenarnya, apakah itu casing elektronik, beberapa kemasan makanan, botol, komponen mobil, atau bahkan mungkin mainan anak-anak.

Cetakan ini, dengan rongganya berbentuk seperti bagian yang diinginkan, memberi produsen banyak kekuatan dan kebebasan. Karena meskipun cetakan logam itu sendiri dapat memakan waktu lama untuk dibuat, bagian plastik dibuat oleh cetakan dapat dibuat dengan sangat, sangat cepat.

Artinya, produsen berpotensi menggunakan satu cetakan tunggal untuk membuat ratusan ribu bagian identik dalam waktu singkat. Mereka melakukan ini dengan menyuntikkan plastik cair ke dalam rongga cetakan yang berbentuk persis, membiarkannya dingin dan mengeras, lalu mendorong plastik yang sudah mengeras keluar dari cetakan. Potongan plastik yang dilepas sekarang memiliki bentuk yang persis seperti rongga cetakan.

Karena cetakan tahan lama, prosesnya dapat diulang berulang kali, memungkinkan pembuatan komponen plastik identik dalam jumlah besar.

Bagaimana cara kerja cetakan injeksi?

Pada prinsipnya, injection moulding hanyalah proses meremas plastik cair ke dalam cetakan dan menunggunya mengeras. Namun, dalam praktiknya, ini sedikit lebih rumit dari itu.

Ada berbagai kemungkinan bahan dengan cetakan injeksi, sehingga tahap pertama dari proses ini melibatkan pemilihan plastik termoset yang sesuai — bahan yang dapat dilebur, disuntikkan, dan kemudian didinginkan untuk membentuk bagian plastik dengan cepat. Banyak bahan yang dapat digunakan untuk proses ini, termasuk plastik yang kaku, fleksibel, dan seperti karet.

Sebelum siklus pencetakan injeksi dimulai, bahan biasanya diperoleh dalam bentuk butiran. Tetapi sebelum dapat diubah menjadi bagian, itu harus dipanaskan dan diubah menjadi bentuk cairnya. Proses ini dilakukan oleh tong yang dipanaskan. Materi, disimpan di hopper , dipaksa oleh ram ke dalam barel yang dipanaskan , di mana ia mencair. Kemudian didorong ke arah cetakan dengan sekrup bolak-balik .

Gaya dari sekrup, yang diputar oleh motor, menggerakkan plastik cair ke tempat yang seharusnya. Saat material mencapai ujung ruang yang dipanaskan, material dikeluarkan dari nozzle melalui beberapa saluran tipis (dikenal sebagai runner ) dan ke dalam rongga cetakan. Ini adalah proses injeksi yang memberi nama proses tersebut.

Karena cetakan logamnya dingin, plastik segera membeku, membentuk bagian akhir. Bagian padat ini kemudian dikeluarkan dengan membuka cetakan, memungkinkan untuk persiapan plastik berikutnya.

Proses ini dapat diulang berulang-ulang sampai pekerjaan selesai atau sampai cetakan perlu diganti. Dalam banyak kasus, penggantian cetakan tidak diperlukan, karena cetakan yang terbuat dari baja yang sangat keras dapat digunakan lebih dari satu juta kali.

Keuntungan dari cetakan injeksi

Efisiensi

Proses injection molding sangat cepat. Termoplastik cair mendingin dengan cepat di dalam cetakan logam, dan waktu antar siklus hanya 20 detik, membuat prosesnya sangat efisien dan hemat biaya.

Mesin juga dapat dioperasikan sepanjang waktu, yang mempersingkat total waktu produksi.

Pilihan bahan &warna

Proses pencetakan injeksi kompatibel dengan banyak plastik dan formulasi warna yang berbeda. Tergantung pada proyek yang sedang dikerjakan, plastik dapat dipilih berdasarkan beberapa faktor, termasuk kekuatan tarik dan benturan, elastisitas dan ketahanan panas.

Bagian cetakan injeksi juga mudah diwarnai, yang merupakan salah satu alasan proses ini banyak digunakan untuk barang konsumsi. Warna dapat diterapkan dalam bentuk pelet dan cair, dan beberapa resin yang dapat dicetak telah diwarnai sebelumnya.

Kekuatan

Bagian yang dicetak dapat dibuat dari termoplastik berkinerja tinggi, dan sisipan dapat digunakan untuk lebih meningkatkan kekuatan. Tidak seperti bagian cetakan 3D, bagian cetakan tidak memiliki garis lapisan dan karena itu tidak menunjukkan kelemahan pada bidang tertentu.

Bagian yang rumit &mendetail

Meskipun prinsip-prinsip desain tertentu harus diikuti, cetakan untuk cetakan injeksi dapat dibuat dalam berbagai bentuk yang kompleks, memungkinkan pembuatan bagian plastik yang rumit.

Selain itu, tekanan tinggi yang digunakan untuk menyuntikkan plastik berarti bahwa bagian-bagian dapat dibuat dengan detail kecil dan rumit.

Permukaan selesai

Salah satu keuntungan terbesar dari cetakan injeksi adalah kualitas permukaan yang tinggi dari suku cadang, bahkan yang berasal langsung dari cetakan. Meskipun bagian dapat dirawat dengan prosedur penyelesaian, bagian yang sudah dicetak memiliki permukaan halus yang cocok untuk banyak penggunaan ujung.

Konsistensi

Karena satu cetakan dapat digunakan untuk ratusan ribu siklus, suku cadang sangat konsisten dan mampu memenuhi standar dan sertifikasi yang diperlukan.

Kekurangan cetakan injeksi

Biaya cetakan

Meskipun biaya per unit bagian cetakan injeksi bisa sangat rendah, biaya perkakas awal tinggi. Cetakan logam harus dibuat menggunakan proses seperti pemesinan CNC atau pembuatan aditif logam, dan ini membutuhkan biaya material dan tenaga kerja yang signifikan.

Meskipun demikian, munculnya perkakas cepat sebagai teknik pembuatan prototipe telah membuat cetakan injeksi volume rendah menjadi lebih terjangkau. Dengan perkakas yang cepat, cetakan dibuat dengan cepat dan dengan toleransi yang lebih longgar, memungkinkan produsen untuk mempersingkat waktu pengerjaan.

Batasan desain

Insinyur harus bekerja dalam parameter desain tertentu saat membuat cetakan logam. Dan meskipun dimungkinkan untuk membuat berbagai macam bagian cetakan injeksi, beberapa metode manufaktur alternatif mungkin menawarkan fleksibilitas desain yang lebih besar. Pencetakan 3D, misalnya, memungkinkan geometri internal yang lebih kompleks.

Waktu pengerjaan

Karena pencetakan injeksi adalah proses dua tahap — fabrikasi cetakan diikuti oleh fabrikasi bagian — proses ini bisa lebih lambat daripada beberapa proses alternatif, setidaknya dalam volume yang lebih kecil.

Biaya pesanan volume rendah

Karena perkakas logam harganya jauh lebih mahal daripada satu tembakan plastik, pesanan volume tinggi memiliki biaya per unit yang jauh lebih rendah.

Apakah cetakan injeksi mewakili nilai terbaik untuk uang tergantung pada beberapa faktor, seperti jumlah suku cadang yang diperlukan, biaya perkakas, dan ketersediaan teknologi alternatif.