Cetakan injeksi adalah proses pembuatan yang banyak digunakan untuk memproduksi barang-barang mulai dari mainan dan pernak-pernik plastik hingga panel bodi otomotif, botol air, dan kotak ponsel. Plastik cair dipaksa menjadi cetakan dan obat - terdengar sederhana, tetapi merupakan proses yang kompleks. Cairan yang digunakan bervariasi dari gelas panas hingga berbagai plastik - termoseting dan termoplastik.
Sejarah
Mesin cetak injeksi pertama dipatenkan pada tahun 1872, dan seluloid digunakan untuk menghasilkan barang sehari-hari sederhana seperti sisir rambut.
Tepat setelah Perang Dunia Kedua, proses pencetakan injeksi yang jauh lebih baik - 'injeksi ulir' dikembangkan dan merupakan teknik yang paling banyak digunakan saat ini. Penemunya, James Watson Hendry, kemudian mengembangkan 'blow moulding' yang digunakan misalnya untuk memproduksi botol plastik modern.
Jenis plastik
Plastik yang digunakan dalam cetakan injeksi adalah polimer - bahan kimia - baik thermosetting atau termoplastik. Plastik thermosetting diatur oleh aplikasi panas atau melalui reaksi katalitik. Setelah disembuhkan, mereka tidak dapat dilepaskan dan digunakan kembali - proses penyembuhannya bersifat kimiawi dan tidak dapat dipulihkan. Termoplastik, bagaimanapun, dapat dipanaskan, dilebur dan digunakan kembali.
Plastik termoseting termasuk epoksi, resin poliester dan fenolik, sedangkan termoplastik meliputi nilon dan polietilen. Ada hampir dua puluh ribu senyawa plastik yang tersedia untuk cetakan injeksi, yang berarti ada solusi sempurna untuk hampir semua kebutuhan cetakan.
Kaca bukan polimer, dan karena itu tidak sesuai dengan definisi termoplastik yang diterima - meskipun dapat dilebur dan didaur ulang.
Cetakan
Pembuatan cetakan secara historis merupakan kerajinan yang sangat terampil ('die-making'). Cetakan biasanya dalam dua rakitan utama dijepit bersama-sama dalam mesin cetak. Membuat cetakan seringkali membutuhkan desain yang kompleks, beberapa operasi mesin, dan keterampilan tingkat tinggi.
Alat ini biasanya baja atau tembaga berilium yang digunakan untuk membuat cetakan membutuhkan perlakuan panas untuk mengeraskannya. Aluminium lebih murah dan lebih mudah untuk mesin dan dapat digunakan untuk menjalankan produksi yang lebih pendek. Saat ini, teknik penggilingan dan percikan yang dikendalikan komputer ('EDM') telah memungkinkan otomatisasi proses pembuatan cetakan tingkat tinggi.
Beberapa cetakan dirancang untuk menghasilkan beberapa bagian terkait - misalnya, kit pesawat model - dan ini dikenal sebagai cetakan keluarga. Desain cetakan lainnya mungkin memiliki beberapa salinan ('jejak') dari artikel yang sama yang diproduksi dalam satu 'suntikan' - yaitu, satu injeksi plastik ke dalam cetakan.
Cara Moulding Injeksi Bekerja
Ada tiga unit utama yang membentuk mesin cetak injeksi - hopper umpan, laras pemanas, dan ram. Plastik dalam gerbong berbentuk butiran atau bubuk, meskipun beberapa bahan seperti karet silikon mungkin berupa cairan dan mungkin tidak memerlukan pemanasan.
Setelah dalam bentuk cairan panas, ram ('sekrup') memaksa cairan ke dalam cetakan yang dijepit ketat dan set cairan. Plastik cair yang lebih kental membutuhkan tekanan yang lebih tinggi (dan beban pers yang lebih tinggi) untuk memaksa plastik masuk ke setiap celah dan sudut. Plastik mendingin saat cetakan logam menghantarkan panas dan kemudian pers didaur ulang untuk menghilangkan cetakan.
Namun, untuk plastik termoseting, cetakan akan dipanaskan untuk mengatur plastik.
Keuntungan Pencetakan Injeksi
Cetakan injeksi memungkinkan bentuk rumit untuk diproduksi, beberapa di antaranya mungkin hampir mustahil untuk diproduksi secara ekonomis dengan cara lain.
Berbagai bahan memungkinkan pencocokan yang hampir tepat dari sifat fisik yang dibutuhkan oleh artikel, dan multi-layer molding memungkinkan menyesuaikan sifat mekanik dan penampilan visual yang menarik - bahkan dalam a sikat gigi
Secara volume, ini adalah proses berbiaya rendah, bisa dibilang dengan dampak lingkungan yang minimal. Ada sedikit memo yang dibuat dalam proses ini, dan memo yang diproduksi, dan di-ground dan digunakan kembali.
Kerugian dari Injection Moulding
Investasi dalam perkakas - membuat cetakan - biasanya memerlukan produksi volume tinggi untuk memulihkan investasi, meskipun ini tergantung pada artikel tertentu.
Memproduksi alat membutuhkan waktu pengembangan dan beberapa bagian tidak siap meminjamkan diri ke desain cetakan praktis.
Ekonomi Pencetakan Injeksi
Cetakan berkualitas tinggi, walaupun biayanya relatif tinggi, akan mampu menghasilkan ratusan ribu 'tayangan'.
Plastik itu sendiri cukup murah dan meskipun energi yang dibutuhkan untuk memanaskan plastik dan siklus itu tekan (untuk menghilangkan setiap tayangan), prosesnya bisa ekonomis bahkan untuk barang-barang paling dasar seperti botol topi.
Cetakan injeksi murah akhirnya mengarah ke disposability - misalnya pisau cukur dan pulpen.
Dengan beberapa ratus senyawa plastik baru dikembangkan setiap tahun dan teknik pembuatan cetakan modern, cetakan injeksi pasti akan terus meningkat dalam penggunaan selama lima puluh tahun ke depan. Meskipun plastik termoset tidak dapat didaur ulang, penggunaannya, terutama untuk komponen presisi tinggi, juga diatur untuk tumbuh.