Apa itu cetak injeksi plastik?

Cetakan injeksi adalah proses pencetakan plastik yang efisien dan banyak digunakan. Proses ini menggunakan mesin injeksi untuk menyuntikkan bahan plastik cair ke dalam cetakan, dan setelah pendinginan dan pemadatan, produk plastik yang diinginkan diperoleh. Proses ini sangat cocok untuk produksi massal produk dengan bentuk yang kompleks dan menempati posisi penting dalam bidang pemrosesan plastik. Langkah-langkah utama cetakan injeksi meliputi penjepitan, injeksi, penahanan tekanan, pendinginan, pembukaan cetakan, dan pelepasan produk. Langkah-langkah ini dicapai melalui kontrol yang tepat dari mesin injeksi untuk memastikan kualitas dan presisi produk yang tinggi. Dengan mengulangi langkah-langkah ini, proses cetakan injeksi dapat terus menerus dan efisien menghasilkan sejumlah besar produk plastik untuk memenuhi kebutuhan berbagai industri.

Apa itu cetak injeksi?

Teknik cetak plastik yang umum adalah cetak injeksi, yang melibatkan penggunaan mesin injeksi, yang juga dikenal sebagai mesin cetak injeksi, untuk menyuntikkan bahan plastik cair—biasanya termoplastik—ke dalam cetakan. Setelah plastik mengeras dan mendingin, hasil yang diinginkan diekstraksi.

Proses cetak injeksi terdiri dari enam fase utama.

• Penjepitan: Untuk menjamin bahwa plastik cair tidak bocor selama injeksi, cetakan disegel dengan kuat selama fase ini.
• Bagian depan dan belakang produk sering kali diwakili oleh dua atau lebih komponen yang membentuk cetakan.
• Dimensi cetakan dan karakteristik bahan plastik menentukan gaya penjepit.
• Injeksi: Menggunakan elemen pemanas, mesin injeksi melelehkan partikel plastik.
• Tekanan tinggi digunakan untuk menyuntikkan plastik cair ke dalam cetakan yang terkunci.
• Dua faktor penting yang memengaruhi tampilan dan kualitas produk adalah tekanan dan kecepatan injeksi.
• Tekanan penahan: Mesin injeksi mempertahankan tekanan tertentu setelah bahan plastik disuntikkan ke dalam cetakan. Tekanan ini dikenal sebagai tekanan penahan. Mempertahankan tekanan membantu menjamin bahwa plastik mengisi cetakan sepenuhnya dan mengatasi penyusutan yang mungkin terjadi akibat pendinginan.
• Jenis plastik, desain cetakan, dan spesifikasi produk semuanya memengaruhi waktu penahanan dan tekanan.
• Pendinginan: Untuk membuat bentuk produk yang sesuai, plastik didinginkan dan dikeraskan dalam cetakan.
• Saluran air pendingin dalam cetakan sering digunakan untuk melakukan ini, meskipun kipas dan perangkat pendingin eksternal lainnya juga dapat membantu.
• Kinerja dan ketepatan dimensi produk sangat dipengaruhi oleh laju pendinginan dan homogenitas.
• Membuka cetakan: Cetakan dibuka setelah plastik benar-benar mengeras. Untuk mencegah kerusakan pada cetakan dan produk, prosedur pembukaan cetakan harus memastikan bahwa komponen cetakan bergerak dengan lancar. Produk tetap berada di satu sisi cetakan—biasanya sisi cetakan yang dapat digerakkan—setelah cetakan dibuka, siap dikeluarkan.
• Pemindahan produk: Robot atau manusia sering digunakan untuk memindahkan produk. Untuk mencegah kerusakan, pastikan produk sudah sepenuhnya keluar dari cetakan sebelum dipindahkan. Proses pasca-pemrosesan seperti penghilangan gerinda, pemangkasan, dll., mungkin diperlukan untuk produk yang dipindahkan.

Teknik cetak injeksi dapat terus menerus membuat sejumlah besar barang plastik dengan bentuk rumit dan ukuran yang tepat dengan mengulang tahap-tahap yang disebutkan di atas. Cetak injeksi memiliki tempat yang signifikan dalam industri pengolahan plastik karena efisiensinya yang tinggi, tingkat otomatisasi yang tinggi, dan fleksibilitas yang sangat baik.
 

Plastik apa yang digunakan dalam pencetakan injeksi?

Bahan plastik yang digunakan dalam proses cetak injeksi sangat luas dan mencakup berbagai jenis. Berikut ini adalah beberapa bahan plastik cetak injeksi umum dan karakteristiknya:

Termoplastik:

1. Polietilen (PE): memiliki ketahanan panas, ketahanan kimia, dan sifat mekanis yang baik, dan sering digunakan untuk membuat film kemasan plastik, kantong plastik, botol, dll.

2. Polipropilena (PP): memiliki sifat mekanik yang baik, tahan aus dan tahan kimia, dan banyak digunakan pada suku cadang otomotif, wadah plastik, peralatan rumah tangga dan bidang lainnya.

3. Polivinil klorida (PVC): memiliki isolasi listrik yang baik, tahan cuaca dan tahan pelarut, dan sering digunakan untuk membuat bahan bangunan, kawat dan kabel, pipa air, dll.

4. Polistirena (PS): memiliki transparansi, kekuatan mekanis, dan sifat isolasi listrik yang baik, dan sering digunakan untuk membuat gelas plastik, mainan, bahan isolasi, dll.

5. Polikarbonat (PC): memiliki kekuatan tinggi, kekakuan tinggi dan ketahanan panas yang sangat baik, dan sering digunakan untuk membuat kaca, suku cadang otomotif, dll.

6. Poliamida (PA): juga dikenal sebagai nilon, memiliki sifat mekanis yang baik, ketahanan aus dan ketahanan pelarut, dan sering digunakan untuk membuat roda gigi, bantalan, dan bagian lainnya.

7. Akrilik (PMMA): Termoplastik yang kuat dan transparan yang merupakan alternatif yang baik untuk kaca dan sering digunakan untuk komponen transparan dalam aplikasi arsitektur dan pencahayaan.

8. Akrilonitril butadiena stirena (ABS): Termoplastik tingkat rekayasa yang terkenal karena kekuatan dan ketahanan benturannya, umumnya digunakan dalam otomotif, elektronik, dan bidang lainnya.

Plastik termoseting:

Poliuretana (PU): Memiliki ketahanan aus, ketahanan minyak dan ketahanan pelarut yang baik, dan sering digunakan untuk membuat sistem suspensi kendaraan, segel, dll.

Selain itu, ada bahan cetak injeksi lainnya seperti polietersulfon (PES), polietilena tereftalat (PET), politetrafluoroetilena (PTFE), yang masing-masing memiliki sifat fisik dan bidang aplikasi spesifiknya sendiri.

Saat memilih bahan cetak injeksi, bahan tersebut perlu ditentukan berdasarkan persyaratan pemrosesan dan lingkungan penggunaan produk. Misalnya, untuk produk yang memerlukan transparansi tinggi, PS atau PMMA dapat dipilih; untuk produk yang memerlukan kekuatan tinggi dan ketahanan panas, PC atau PA dapat dipilih. Pada saat yang sama, faktor-faktor seperti biaya material, kinerja pemrosesan, dan persyaratan lingkungan juga perlu dipertimbangkan.

Pentingnya cetakan

Bagian penting dari proses cetak injeksi adalah cetakan. Blok logam berongga yang dirancang dengan baik dengan bentuk internal yang sesuai dengan bentuk luar produk plastik yang dimaksud disebut cetakan. Plastik cair dipompa dengan tekanan tinggi ke dalam rongga cetakan selama proses cetak injeksi. Zat plastik akhirnya menciptakan produk plastik yang secara tepat sesuai dengan bentuk rongga cetakan melalui pendinginan dan pemadatan cetakan.


Untuk mencegah plastik bocor selama proses cetak injeksi, cetakan sering kali terdiri dari banyak komponen, seperti cetakan tetap dan bergerak, yang ditutup secara presisi oleh suatu mekanisme. Untuk menjamin bahwa produk dapat dikeluarkan dengan lancar dari cetakan dan untuk mengoptimalkan kualitas daya rekat dan pelepasan plastik, permukaan cetakan sering kali diperlakukan secara khusus.

Mekanisme runner dan gate yang rumit pada cetakan mengarahkan plastik cair untuk mengisi lubang dengan cepat dan merata. Kualitas produk dan efisiensi produksi secara langsung dipengaruhi oleh desain runner, apakah sesuai atau tidak. Untuk mengatur kecepatan pemadatan plastik dan kualitas produk akhir, cetakan dilengkapi dengan sistem kontrol suhu yang memungkinkannya dipanaskan atau didinginkan menggunakan air panas, oli, atau pemanas.

Mesin cetak injeksi secara otomatis mengontrol pembukaan dan penutupan cetakan selama proses cetak injeksi. Pin ejektor mesin cetak injeksi mendorong pelat ejektor cetakan untuk melepaskan objek yang dicetak dari cetakan setelah plastik benar-benar mengeras. Untuk menjamin bahwa produk dapat dilepaskan dari cetakan dengan mudah dan tanpa kerusakan, prosedur ini harus dikontrol secara tepat.

Apa itu bagian cetakan injeksi?

Runner, gate, dan rongga dalam cetakan membentuk objek yang dicetak selama proses cetak injeksi. Resin plastik yang dicairkan disuntikkan ke dalam cetakan menggunakan runner cetakan, yang dihubungkan ke nosel mesin cetak injeksi melalui saluran yang disebut gate. Plastik cair diarahkan dari gate ke setiap rongga melalui sistem saluran yang disebut runner. Plastik didinginkan dan dikeraskan di rongga untuk menghasilkan produk akhir, dengan setiap rongga mewakili satu atau lebih item.


Cetakan yang memiliki banyak rongga yang dihubungkan oleh runner sering kali dimaksudkan untuk meningkatkan efisiensi produksi dan menghemat biaya. Namun, variasi waktu yang dibutuhkan plastik cair untuk mengisi setiap lubang dapat menyebabkan beberapa masalah jika panjang runner ke setiap rongga berubah. Misalnya, ada kemungkinan rongga yang lebih dekat mengalami cacat akibat pemadatan plastik awal, sementara lubang yang jauh tidak dapat diisi cukup plastik pada waktunya. Hal ini dapat menyebabkan variasi dalam dimensi, tampilan, atau fungsi barang saat dicetak ke dalam berbagai lubang.

Desain runner yang seimbang sering digunakan untuk mengatasi masalah ini dengan membuat runner memiliki panjang yang sama dari pintu gerbang ke setiap rongga. Desain ini menjamin keseragaman dan kaliber setiap produk cetakan dengan memungkinkan plastik cair memasuki setiap rongga secara bersamaan dan mengisinya secara merata. Desain cetakan injeksi memerlukan pertimbangan cermat terhadap desain saluran aliran seimbang, yang sangat penting untuk meningkatkan kualitas produk dan efisiensi produksi.

Contoh cetakan injeksi

Kami akan mengambil bagian produksi kotak sakelar pintu kulkas sebagai contoh untuk menjelaskan langkah dan parameternya.

Pemilihan material

Bahan: plastik ABS
Plastik ABS memiliki kekuatan, ketangguhan, ketahanan aus dan ketahanan panas yang baik, dan cocok untuk membuat komponen dengan persyaratan penampilan tinggi.

Desain cetakan

Poin desain:

Desain satu cetakan empat rongga untuk meningkatkan efisiensi produksi.

Permukaan perpisahan dipilih pada DD untuk memastikan pembukaan dan penutupan cetakan yang lancar.

Cetakan mengadopsi pengumpanan titik gerbang dan struktur permukaan perpisahan ganda untuk memastikan pengumpanan seragam dan kualitas produk.

Mekanisme penarikan inti: Alur persegi panjang besar di satu sisi menggunakan penarikan inti luar dari kolom pemandu miring, dan dua alur persegi kecil di sisi lain menggunakan penarikan inti dalam dari penggeser miring untuk menyederhanakan struktur cetakan.

Pengaturan parameter proses

1. Suhu injeksi: Berdasarkan karakteristik plastik ABS, atur kisaran suhu injeksi yang sesuai.
2. Tekanan injeksi: Sesuai dengan struktur bagian plastik dan desain cetakan, pilih tekanan injeksi yang tepat untuk memastikan bahwa plastik dapat sepenuhnya mengisi rongga cetakan.
3. Suhu cetakan: Kontrol suhu cetakan untuk mendapatkan efek pencetakan dan kualitas produk terbaik.
4. Tekanan kompresi (jika melibatkan pencetakan kompresi injeksi): Atur tekanan kompresi yang sesuai bila perlu untuk memastikan plastik terpadatkan sepenuhnya.

Proses produksi

• Pemanasan plastik: Tambahkan partikel plastik ABS ke dalam hopper mesin cetak injeksi dan panaskan hingga meleleh melalui alat pemanas.
• Injeksi: Setelah cetakan ditutup, mesin cetak injeksi menyuntikkan plastik ABS cair ke dalam rongga cetakan melalui nosel.
• Penahanan tekanan: Setelah injeksi selesai, terus terapkan tekanan penahan tekanan tertentu untuk memastikan plastik terisi penuh dalam cetakan dan mengimbangi kemungkinan penyusutan.
• Pendinginan dan pengawetan: Plastik didinginkan dan diawetkan dalam cetakan melalui saluran air pendingin atau peralatan pendingin lainnya dalam cetakan.
• Pembukaan dan pelepasan cetakan: Setelah plastik benar-benar mengeras, cetakan dibuka dan produk yang dicetak dikeluarkan dari cetakan melalui batang pendorong atau mekanisme pelepasan cetakan lainnya.

Kontrol kualitas

Sepanjang proses produksi, kontrol kualitas yang ketat dilakukan, termasuk memeriksa parameter seperti suhu leleh plastik, tekanan dan kecepatan injeksi, suhu cetakan dan waktu pendinginan, untuk memastikan bahwa setiap tautan memenuhi persyaratan proses.
Produk yang dicetak diperiksa secara visual, diukur dimensinya dan diuji kinerjanya untuk memastikan bahwa kualitas produk memenuhi persyaratan.

Ringkasan

Melalui contoh cetak injeksi di atas, kita dapat melihat penerapan proses cetak injeksi dalam pembuatan produk plastik. Dalam produksi aktual, perlu untuk memilih cetakan dan parameter proses yang tepat sesuai dengan bahan plastik dan persyaratan produk tertentu, dan melakukan kontrol kualitas yang ketat untuk memastikan kualitas dan stabilitas produk akhir.