Pengecapan Proses Cetak Injeksi: Proses, Keuntungan, dan Aplikasi Ideal

Apa itu cetakan?

Proses cetak injeksi terdiri dari banyak tahapan dan membutuhkan peralatan kompleks untuk dilaksanakan. Namun, proses ini mudah dipahami setelah Anda terbiasa dengan komponen intinya: cetakan.

Cetakan adalah alat perkakas yang terbuat dari logam keras seperti steel atau aluminium yang berisi ruang cetak yang berbentuk seperti bagian yang dibuat. Oleh karena itu, cetakan adalah gambaran negatif dari bagian, dengan ruang di dalam cetakan mewakili objek sebenarnya, baik itu casing elektronik, kemasan makanan, botol, komponen mobil, atau bahkan mainan anak-anak.

Cetakan ini, dengan ruang cetaknya yang berbentuk seperti bagian yang diinginkan, memberikan produsen banyak kekuasaan dan kebebasan. Meskipun cetakan logam itu sendiri memakan waktu lama untuk dibuat, bagian plastik yang dibuat oleh cetakan dapat dibuat sangat, sangat cepat.

Artinya produsen potensial dapat menggunakan satu cetakan untuk membuat ratusan ribu bagian identik dalam waktu singkat. Mereka melakukannya dengan menguntinkan plastik cair ke dalam ruang cetak yang dibentuk dengan presisi, membiarkannya mendingin dan mengeras, kemudian mendorong plastik yang sudah mengeras keluar dari cetakan. Potongan plastik yang dihilangkan sekarang memiliki bentuk yang sama persis dengan ruang cetak.

Karena cetakan awet, proses dapat diulang berulang kali, memungkinkan penciptaan volume besar bagian plastik identik.

Bagaimana cara kerja cetak injeksi?

Secara prinsip, cetak injeksi hanyalah proses menyuntikkan plastik cair ke dalam cetakan dan menunggu hingga mengeras. Dalam praktiknya, Namun, sedikit lebih rumit daripada itu.

Ada berbagai kemungkinan bahan dengan cetak injeksi, jadi tahap pertama proses melibatkan pemilihan plastik termo setting yang tepat — bahan yang dapat dilelehkan, diuntinkan, dan kemudian didinginkan untuk cepat membentuk bagian plastik. Banyak bahan dapat digunakan untuk proses ini, termasuk plastik rigid, fleksibel, dan seperti karet.

Sebelum siklus cetak injeksi dimulai, bahan biasanya diperoleh dalam bentuk butiran. Namun sebelum dapat diubah menjadi bagian, bahan harus dipanaskan dan diubah menjadi bentuk cairnya. Proses ini dilakukan oleh heated barrel. Bahan, yang disimpan dalam hopper, dipaksa oleh ram ke dalam heated barrel, di mana bahan mencair. Kemudian bahan didorong menuju cetakan oleh reciprocating screw.

Gaya dari screw, yang diputar oleh motor, memindahkan plastik cair ke tempat yang dibutuhkan. Ketika bahan mencapai ujung ruang pemanas, bahan dikeluarkan dari nozzle melalui saluran tipis (dikenal sebagai runners) dan ke dalam ruang cetak. Inilah proses untinkan yang memberi proses ini namanya.

Karena cetakan logam dingin, plastik mengeras hampir segera, membentuk bagian akhir. Bagian padat ini kemudian dihilangkan dengan membuka cetakan, memungkinkan untinkan plastik berikutnya disiapkan.

Proses dapat diulang berulang kali hingga pekerjaan selesai atau hingga cetakan perlu diganti. Dalam banyak kasus, mengganti cetakan tidak diperlukan, karena cetakan yang terbuat dari steel sangat keras dapat digunakan lebih dari satu juta kali.

Keuntungan cetak injeksi

Efisiensi

Proses cetak injeksi sangat cepat. Termoplastik cair mendingin dengan cepat di dalam cetakan logam, dan waktu antara siklus bisa sebentar hingga 20 detik, membuat proses sangat efisien dan hemat biaya.

Mesin juga dapat dioperasikan 24 jam sehari, yang mempersingkat total waktu produksi.

Opsi bahan & warna

Proses cetak injeksi kompatibel dengan banyak plastik dan formulasi warna yang berbeda. Bergantung pada proyek, plastik dapat dipilih berdasarkan beberapa faktor, termasuk kekuatan tarik dan daya tahan pukul, elastisitas, dan resistansi panas.

Bagian hasil cetak injeksi juga mudah diwarnai, yang merupakan salah satu alasan proses ini banyak digunakan untuk barang konsumen. Warna dapat diterapkan dalam bentuk butiran dan cair, dan beberapa resin yang dapat dicetak sudah berwarna.

Kekuatan

Bagian cetak dapat dibuat dari termoplastik berkinerja tinggi, dan insert dapat digunakan untuk meningkatkan kekuatan lebih jauh. Tidak seperti bagian cetak 3D, bagian cetak tidak memiliki garis lapis dan oleh karena itu tidak menunjukkan kelemahan pada bidang tertentu.

Bagian kompleks & detail

Meski beberapa prinsip desain harus diikuti, cetakan untuk cetak injeksi dapat dibuat dalam berbagai bentuk kompleks, memungkinkan penciptaan bagian plastik kompleks.

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

Finishing permukaan

Salah satu keuntungan terbesar cetak injeksi adalah kualitas permukaan bagian yang tinggi, bahkan yang langsung keluar dari cetakan. Meskipun bagian dapat diobati dengan prosedur finishing, bagian hasil cetak memiliki permukaan halus yang cocok untuk banyak penggunaan akhir.

Konsistensi

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

Kerugian cetak injeksi

Biaya cetakan

Meskipun biaya per unit bagian hasil cetak injeksi bisa sangat rendah, biaya perkakasan awal tinggi. Cetakan logam harus dibuat menggunakan proses seperti CNC machining atau metal additive manufacturing, dan ini memerlukan biaya bahan dan tenaga kerja yang signifikan.

Namun, kemunculan rapid tooling sebagai teknik prototipe telah membuat cetak injeksi volume rendah lebih terjangkau. Dengan rapid tooling, cetakan dibuat dengan cepat dan dengan toleransi yang lebih longgar, memungkinkan produsen untuk mempersingkat waktu tunggu.

Pembatasan desain

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

Waktu tunggu

Karena cetak injeksi adalah proses dua tahapan — pembuatan cetakan diikuti oleh pembuatan bagian — proses ini bisa lebih lambat dari beberapa proses alternatif, setidaknya dalam volume kecil.

Biaya pesanan volume rendah

Karena biaya perkakasan logam jauh lebih mahal dari satu untinkan plastik, pesanan volume tinggi memiliki biaya per unit yang jauh lebih rendah.

Apakah cetak injeksi menawarkan nilai terbaik tergantung pada beberapa faktor, seperti jumlah bagian yang diperlukan, biaya perkakasan, dan ketersediaan teknologi alternatif.