MAKALAH PLASTIK

BAB I

PEMBAHASAN

A.           Pengertian Plastic

Plastik adalah bahan yang mempunyai derajat kekristalan lebih rendah daripada serat, dan dapat dilunakkan atau dicetak pada suhu tinggi (suhu peralihan kacanya diatas suhu ruang), jika tidak banyak bersambung silang. Plastik merupakan polimer bercabang atau linier yang dapat dilelehkan diatas panas penggunaannya. Plastik dapat dicetak (dan dicetak ulang) sesuai dengan bentuk yang diinginkan dan yang dibutuhkan dengan menggunakan proses injection molding dan ekstrusi.

Istilah plastik mencakup produk polimerisasi sintetik atau semi-sintetik. Mereka terbentuk dari kondensasi organik atau penambahan polimer dan bisa juga terdiri dari zat lain untuk meningkatkan performa atau ekonomi. Ada beberapa polimer alam yang termasuk plastik. Plastik dapat dibentuk menjadi film atau fiber sintetik. Nama ini berasal dari fakta bahwa banyak dari mereka “malleable”, memiliki properti keplastikan. Plastik didesain dengan variasi yang sangat banyak dalam properti yang dapat menolerans panas, keras, “reliency” dan lain-lain. Digabungkan dengan kemampuan adaptasinya, komposisi yang umum dan beratnya yang ringan memastikan plastik digunakan hampir di seluruh bidang industri.

Plastik dapat juga menuju ke setiap barang yang memiliki karakter yang deformasi atau gagal karena shear stress- lihat keplastikan (fisika) dan ductile.

Plastik dapat dikategorisasikan dengan banyak cara tapi paling umum dengan melihat tulang-belakang polimernya (vinyl{chloride, polyethylene, acrylic, silicone, urethane, dll.). Klasifikasi lainnya juga umum.

Plastik adalah polimer; rantai-panjang atom mengikat satu sama lain. Rantai ini membentuk banyak unit molekul berulang, atau “monomer”. Plastik yang umum terdiri dari polimer karbon saja atau dengan oksigen, nitrogen, chlorine atau belerang di tulang belakang (beberapa minat komersial juga berdasar silikon). Tulang-belakang adalah bagian dari rantai di jalur utama yang menghubungkan unit monomer menjadi kesatuan. Untuk mengeset properti plastik grup molekuler berlainan “bergantung” dari tulang-belakgan (biasanya “digantung” sebagai bagian dari monomer sebelum menyambungkan monomer bersama untuk membentuk rantai polimer). Pengesetan ini oleh grup “pendant” telah membuat plastik menjadi bagian tak terpisahkan di kehidupan abad 21 dengan memperbaiki properti dari polimer tersebut.

Pengembangan plastik berasal dari penggunaan material alami (seperti: permen karet, “shellac”) sampai ke material alami yang dimodifikasi secara kimia (seperti: karet alami, “nitrocellulose”) dan akhirnya ke molekul buatan-manusia (seperti: epoxy, polyvinyl chloride, polyethylene).

Istilah plastik mencakup produk polimerisasi sintetik atau semi-sintetik. Mereka terbentuk dari kondensasi organik atau penambahan polimer dan bisa juga terdiri dari zat lain untuk meningkatkan performa atau ekonomi. Ada beberapa polimer alami yang termasuk plastik. Plastik dapat dibentuk menjadi film atau fiber sintetik. Nama ini berasal dari fakta bahwa banyak dari mereka "malleable", memiliki properti keplastikan. Plastik didesain dengan variasi yang sangat banyak dalam properti yang dapat menoleransi panas, keras, "reliency" dan lain-lain. Digabungkan dengan kemampuan adaptasinya, komposisi yang umum dan beratnya yang ringan memastikan plastik digunakan hampir di seluruh bidang industri.

Pellet atau bijih plastik yang siap diproses lebih lanjut (injection molding, ekstrusi, dll)

Plastik dapat juga menuju ke setiap barang yang memiliki karakter yang deformasi atau gagal karena shear stress, lihat keplastikan (fisika) dan ductile.

Plastik dapat dikategorisasikan dengan banyak cara tapi paling umum dengan melihat tulang-belakang polimernya (vinyl{chloride}, polyethylene, acrylic, silicone, urethane, dll.). Klasifikasi lainnya juga umum.

Plastik merupakan material yang baru secara luas dikembangkan dan digunakan sejak abad ke-20 yang berkembang secara luar biasa penggunaannya dari hanya beberapa ratus ton pada tahun 1930-an, menjadi 150 juta ton/tahun pada tahun 1990-an dan 220 juta ton/tahun pada tahun 2005. Saat ini penggunaan material plastik di negara-negara Eropa Barat mencapai 60kg/orang/tahun, di Amerika Serikat mencapai 80kg/orang/tahun, sementara di India hanya 2kg/orang/tahun.^[1]

B.            Sifat Plastik

1.      Sifat secara umum

·      ➔ Ringan, berat jenis 1,1 – 1,6 (logam Mg=1,75)

·      ➔ Tahan kelembaban dan tahan korosi

·      ➔ Kekuatan dielektrik yang baik

·      ➔ Transparan atau berwarna

·      ➔ Daya redam getaran yang baik

·      ➔ Lebih mudah dibentuk dibandingkan logam

·      ➔ Kekuatan lebih rendah daripada logam

·      ➔ Tidak tahan panas dan stabilitas dimensi rendah

2.      Sifat fisikanya

·         Termoplastik. Merupakan jenis plastik yang bisa didaur-ulang/dicetak lagi dengan proses pemanasan ulang. Contoh: polietilen (PE), polistiren (PS), ABS, polikarbonat (PC)

·         Termoset. Merupakan jenis plastik yang tidak bisa didaur-ulang/dicetak lagi. Pemanasan ulang akan menyebabkan kerusakan molekul-molekulnya. Contoh: resin epoksi, bakelit, resin melamin, urea-formaldehida

C.            Kinerja dan Penggunaanya

1. Plastik komoditas

                                                              i.      sifat mekanik tidak terlalu bagus

                                                            ii.      tidak tahan panas

                                                          iii.      Contohnya: PE, PS, ABS, PMMA, SAN

                                                          iv.      Aplikasi: barang-barang elektronik, pembungkus makanan, botol minuman

2. Plastik teknik

                                                              i.      Tahan panas, temperatur operasi di atas 100 °C

                                                            ii.      Sifat mekanik bagus

                                                          iii.      Contohnya: PA, POM, PC, PBT

                                                          iv.      Aplikasi: komponen otomotif dan elektronik

3. Plastik teknik khusus

                                                              i.      Temperatur operasi di atas 150 °C

                                                            ii.      Sifat mekanik sangat bagus (kekuatan tarik di atas 500 Kgf/cm²)

                                                          iii.      Contohnya: PSF, PES, PAI, PAR

                                                          iv.      Aplikasi: komponen pesawat

D.           Berdasarkan jumlah rantai karbonnya

1. 1 ~ 4 Gas (LPG, LNG)
2. 5 ~ 11 Cair (bensin)
3. 9 ~ 16 Cairan dengan viskositas rendah
4. 16 ~ 25 Cairan dengan viskositas tinggi (oli, gemuk)
5. 25 ~ 30 Padat (parafin, lilin)
6. 1000 ~ 3000 Plastik (polistiren, polietilen, dll)

E.            Berdasarkan sumbernya

1. Polimer alami : kayu, kulit binatang, kapas, karet alam, rambut
2. Polimer sintetis:

                                                              i.      Tidak terdapat secara alami: nylon, poliester, polipropilen, polistiren

                                                            ii.      Terdapat di alam tetapi dibuat oleh proses buatan: karet sintetis

                                                          iii.      Polimer alami yang dimodifikasi: seluloid, cellophane (bahan dasarnya dari selulosa tetapi telah mengalami modifikasi secara radikal sehingga kehilangan sifat-sifat kimia dan fisika asalnya)

F.            BAHAN BAKU PLASTIK

·         ➔ Berbagai produk pertanian

·         ➔ Mineral

·         ➔ Bahan organik:

a.       batubara

b.      batu kapur

c.       gas alam

d.      silika

e.       minyak bumi

f.       belerang

·         ➔ Bahan tambahan:

a.       zat pewarna

b.      pelarut

c.       plastiser

d.      pelumas

e.       pengisi

·         (filler)

·         Bahan pengisi

a.       bubuk kayu

b.      serbuk logam

c.       serat gelas

d.      kapas

e.       serat grafit dan lainlain

Fungsi bahan pengisi

✔ Mengurangi harga

✔ Menurunkan pengerutan

✔ Meningkatkan daya tahan panas

✔ Meningkatkan kuat impak & sifat mekanik

G.           JENIS PLASTIK

● Plastik termosetting

● Plastik termoplastik

1.        Plastik Termosetting yaitu plastik yang dalam prosespembentukannya memerluka panas (untuk melunakkan bahan plastiknya) dan dengan menambahkan unsur kimia tertentu akan menimbulkan perubahan kimiawi (polimerisasi), sesudah itu plastik mengeras dan tidak akanmenjadi lunak walaupun dipanaskan kembali.

Contoh:

- penolik - resin furan - silikon

- resin amino - epoksida - dan lain-lain

TERMOSET

 Tidak dapat didaurulang

 Reaksi pengerasancepat

 Dipasarkan dalambentuk cairan atau campuran yang terpolimerasisasi sebagian.

2.      Plastik Termoplastik yaitu plastik yang akan menjadi lunak bila menerima pemanasan, dan menjadi keras bila suhu turun kembali. Karena itu termoplastik mudah dibentuk dan dapat didaurulang beberapa kali dengan melakukan pemanasan setiap kali membentuknya.

Contoh :

- resin acrilic - nilon

- polietilen - resin vinil

TERMOPLASTIK

 Dapat didaur ulang

 Reaksi pengerasanlambat

 Dipasarkan dalam bentuk butiran dan dicampur dalam keadaan padat

H.           CARA PEMROSESAN BAHAN

Pencampuran :

Untuk memperoleh sifat-sifat tertentu bahan plastic biasanya dicampur dengan bahan-bahan penambah

(additive).

Bahan campuran biasanya terdiri dari:

● Resin

● Stabiliser

● Pewarna

● Plastiser

● Pengisi

Prapembentukan :

Sebelum dimasukkan ke dalam mesin cetak, bahan yang telah dicampur biasanya di cetak dahulu dalam bentuk awal (prapembentukan/preforming):

➢ Bahan termoplastik, prapembentukan dilakukan

dengan mencetak bahan mendekati bentuk rongga

cetakan, dengan berat jenis yang sama (berarti

volumenya juga sama), sehingga dapat menghemat

bahan baku dan mempercepat proses

➢ Bahan termosetting, prapembentukan dilakukan

dengan mencetak dingin bahan dalam bentuk pelet tanpa

pengolahan pendahuluan

MATERIAL PLASTIK DAN PROSESNYA

PROSES PENCETAKAN

Cetak Tekan :

 Cetakan logam dipanaskan (120

– 205 C)

 Bahan dalam bentuk serbuk atau

prabentuk dimasukkan ke dalam

cetakan, sehingga bahan menjadi

lunak

 Cetakan ditutup dan plunyer

ditekan (o,7 – 55 Mpa)

 Bahan mengalir mengisi rongga

cetak

 Bahan mengeras, produk jadi

MATERIAL PLASTIK DAN PROSESNYA

Cetak Injeksi Bahan Termoplastik :

● Bahan cetak dimasukkan ke ruang

pengumpan

● Dengan gaya gravitasi bahan

masuk ke ruang pemanas, setelah

melalui alat pengukur

● Akibat pemanasan (120-260C),

bahan mengalami plastitisasi dan

kemudian diinjeksikan ke dalam

cetakan tertutup dengan tekanan

cukup besar (sekitar 200 Mpa)

● Produk cetak mengeras di bawah pengaruh pendinginan air

● Penekan ditarik dan produk dikeluarkan

MATERIAL PLASTIK DAN PROSESNYA

Diagram Tekanan-waktu Cetak Injeksi:

Gambar 3.

Pressure-time diagram of

injection moulding. a. Cavity

filling period; b. pressure

rises;

c. post pressure period; d.

unloading; e. cooling till

sealing; f. cooling till the mold

is opened; g. residual

pressure.

MATERIAL PLASTIK DAN PROSESNYA

Cetak Injeksi Bahan Termosetting :

● Bahan cetak dimasukkan ke ruang

pengumpan

● Dengan gaya gravitasi bahan masuk

ke dalam tabung dan didorong ke

depan oleh ulir yang berputar dan

sekaligus dipanaskan

● Akibat pemanasan, bahan di depan

ulir mengalami plastisisasi dan masih

tertahan oleh plunyer sampai jumlah

bahan tertentu

● Plunyer turun dan ulir memaksa

bahan memasuki ruang transfer

● Bahan ditekan memasuki ruang

cetakan

● Bahan mengalami pengerasan,

produk jadi.

Ekstrusi :

● Bahan cetak dalam bentuk serbuk

atau butiran dimasukkan ke ruang

pengumpan

● Bahan digerakkan masuk ke ruang

pemanas oleh sekrup spiral, hingga

menjadi massa yang kental

● Bahan ditekan melalui cetakan

(die)

● Produk yang dihasilkan didinginkan

dengan udara, air, atau permukaan

yang dingin

● Produk pengeras selama berada di atas ban berjalan

Cetak Tiup :

● Bahan plastik (parison) dimasukkan melalui hopper,

kemudian diekstrusi secara cepat hingga ke luar dari

ruang mesin

● Pada waktu cetakan ditutup parison terpotong, dan

akibat tekanan udara bahan tertekan ke permukaan

cetakan

● Setelah produk cukup dingin, cetakan dibuka dan

produk dikeluarkan.

Mesin pembuat botol secara kontinyu :

● Pipa yang terbuat dari

bahan termoplastik

diekstrusi dalam cetakan

yang terbuka

● Kedua ujung pipa dijepit dan

cetakan ditutup

● Ketika cetakan ditutup,

udara tekan dialirkan ke

dalam pipa kosong tersebut

melalui pipa pusat dalam

cetakan

Mesin pembuat botol secara kontinyu :

– Udara tekan mengembangkan plastik sehingga

melekat pada dinding cetakan

– Setelah didinginkan sebentar tekanan udara diturunkan

dan cetakan dibuka

– Botol dikeluarkan dari cetakan dan mesin disiapkan

untuk siklus berikutnya. Pembuatan Film dan Lembaran dengan

Proses Penggilingan :

● Bahan yang terdiri dari

resin, plastisor, pengisi, dan

pewarna diaduk dan

dipanaskan, kemudian

diumpankan ke dalam

penggilingan

● Sela antara kedua rol

mendesak bahan plastik

tersebut sehingga

menghasilkan ketebalan

tertentu

● Plastik didinginkan melalui

rol pendingin, kemudian

lembaran digulung

Ekstrusi Lembaran Tipis dan Film :

● Bahan yang digunakan polipropilen, polietilen,

polistiren, atau ABS.

● Bahan dicampur kemudian dimasukkan ke

dalam pengumpan

Ekstrusi Lembaran Tipis dan Film :

● Bahan dipanaskan, kurang dari 315 C dan

ditekan melalui suatu die oleh konveyor

sekrup dengan tekanan 14 sampai 28 Mpa.

● Lembaran didinginkan melalui rol dengan

minyak atau air

● Lembaran dipotong sesuai dengan ukuran

yang diinginkan

Cetakan Untuk Plastik :

 Bahan cetakan : - baja yang diberi perlakuan panas.

 Pembuatan Cetakan : - dengan pemesinan presisi.

 Faktor penting yang perlu diperhatikan dalam pembuatan

cetakan:

✔ Diperlukan tirus dan sudut-sudut tertentu untuk memudahkan

mengeluarkan benda dari cetakan

✔ Diperlukan pen ejector untuk mengeluarkan benda dari

cetakan, dan harus diletakkan di tempat yang tidak

mengganggu

✔ Harus diperhitungkan penyusutan bahan yang biasanya

berkisar antara 0,003 hingga 0,009 mm per milimeter (0,3-

0,9%)

Jenis Cetakan

● Cetakan Tekan

● Cetakan Injeksi

Cetakan Tekan:

● Cetakan Tangan :

● Diisi dan dibongkar di atas bangku;

● Pada pres terdapat sarana pemanasan dan pendinginan

● Cetakan semi-automatis :

● Terpasang dengan kokoh pada mesin pres dan dipanaskan

atau didinginkan oleh pelat;

● Pada waktu cetakan membuka, benda dikeluarkan secara

automatik dari cetakan jenis ganda atau tunggal

Cetakan Injeksi :

➔ Terdiri dari dua bagian yaitu bagian terpasang (tetap) dan

bagian yang dapat digerakkan;

➔ Permukaan kedua bagian diselesaikan dengan teliti dan saling

menutupi dengan tepat;

➔ Ruang cetak harus sentral terhadap saluran turun pada cetakan

tetap sehingga bahan dan tekanan diteruskan secara merata;

➔ Pen pemandu dilekatkan pada belahan cetakan tetap sehingga

menjamin ketepatan gerak belahan yang satunya;

➔ Terdapat saluran pendingin pada kedua belahan cetakan dan

setelah pendinginan bahan cendrung menyusut dan terlepas

dari dinding cetakan sehingga mudah dikeluarkan;

➔ Produk yang masih melekat pada inti belahan cetakan yang

dapat bergerak, dikeluarkan dengan mekanisme ejektor.