Analisis Parameter Cetakan Injeksi Plastik Menggunakan Simulasi CAE untuk Memprediksi Kegagalan Produk Front Cover MiFUS®

Riona Ihsan Media, Riky Adhiharto, Yuliar Yasin Erlangga, Muhammad Firman Friyadi

Abstract


Kualitas produk yang dihasilkan menjadi tantangan utama dalam perancangan cetakan injeksi plastik. Untuk mencapai hal tersebut, simulasi CAE terhadap parameter-parameter perancangan dikaji untuk membantu memprediksi kemungkinan terjadi kegagalan produk. Upaya penggunaan CAE dilakukan untuk mendapatkan hasil yang mendekati nilai sebenarnya. Namun, kendala yang dihadapi adalah pengguna CAE relatif masih sangat minim dikarenakan perlunya pengetahuan yang cukup dalam pengoperasiannya serta masih dilakukannya proses trial and error dilapangan. Oleh karena itu, paper ini dibuat bertujuan memprediksi kegagalan produk dan mendapatkan parameter optimal pada mesin injeksi menggunakan analisis simulasi CAE. Metode penelitian dilakukan mulai dari pembuatan model CAD 3D, penentuan parameter perancangan, proses simulasi, dan intepretasi hasil analisis simulasi. Produk front cover MiFUS® dijadikan sebagai bahan kajian produk plastik dengan material polyprophylene. Mesin injeksi yang digunakan adalah Demag Ergotech 200-840. Sedangkan jenis cetakan yang digunakan adalah two plate mold dengan metode pendinginan sistem delapan kanal sejajar. Intepretasi hasil analisis didapatkan waktu pengisian plastik selama 0,144 detik dan tekanan injeksi 44,98 Mpa. Sedangkan untuk distribusi kegagalan yang terjadi meliputi weld line angle terbesar yang terjadi pada sudut 144,98 dan sink mark terbesar yang terjadi pada dimensi produk yaitu 0,0361 mm sehingga dapat disimpulkan, produk casing yang akan dihasilkan dengan menggunakan parameter dari hasil analisis simulasi dapat digunakan sebagai prediksi awal sebelum diproduksi oleh mesin injeksi sebenarnya.

Keywords


Analisis Parameter Injeksi; Injection Molding; Kegagalan Produk Injeksi Plastik; Simulasi CAE

Full Text:

PDF

References


Kitayama S, Tamada K, Takano M, Aiba S. Numerical optimization of process parameters in plastic injection molding for minimizing weldlines and clamping force using conformal cooling channel. Journal of Manufacturing Processes. 2018 Apr 1;32:782–90.

Farotti E, Natalini M. Injection molding. Influence of process parameters on mechanical properties of polypropylene polymer. A first study. Procedia Structural Integrity. 2018 Jan 1;8:256–64.

Gao H, Zhang Y, Fu Y, Mao T, Zhou H, Li D. Process parameters optimization using a novel classification model for plastic injection molding. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2018;94(1):357–70.

Mohan M, Ansari M, Shanks RA. Review on the effects of process parameters on strength, shrinkage, and warpage of injection molding plastic component. Polymer-Plastics Technology and Engineering. 2017;56(1):1–12.

Hentati F, Hadriche I, Masmoudi N, Bradai C. Optimization of the injection molding process for the PC/ABS parts by integrating Taguchi approach and CAE simulation. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2019;104(9):4353–63.

Firdaus M. PENGARUH VARIASI TEMPERATUR INJEKSI PADA RANCANG BANGUN MESIN INJECTION MOLDING UNTUK HASIL PRODUK PARTICULATE COMPOSITE. 2020;

Prasanko AW, Djumhariyanto D, Triono A. Analisis Parameter Injection Molding Terhadap Waktu Siklus dan Cacat Flash Produk Tutup Botol 180 ml Menggunakan Metode Taguchi. Jurnal ROTOR. 2017;

Nurhudha A. SIMULASI DAN ANALISA PROSES INJECTION MOLDING PADA PRODUK FRAME FACESHIELD UNTUK REDUKSI SINK MARK. 2021;

Liu J, Guo F, Gao H, Li M, Zhang Y, Zhou H. Defect detection of injection molding products on small datasets using transfer learning. Journal of Manufacturing Processes. 2021;70:400–13.

Hwang S, Kim J. Injection mold design of reverse engineering using injection molding analysis and machine learning. Journal of Mechanical Science and Technology. 2019;33(8):3803–12.

Zwicke F, Behr M, Elgeti S. Predicting shrinkage and warpage in injection molding: Towards automatized mold design. In AIP Publishing LLC; 2017. p. 100001.

Huang C-T, Chang R-Y. Advanced CAE Technology for Microcellular Injection Molding. In: Polymeric Foams. CRC Press; 2016. p. 379–94.

Andhalkar VV, Dulange DS. Injection molding methods design, optimization, Simulation of plastic flow reducer part by mold flow analysis. International Research Journal of Engineering and Technology. 2017;4(6):1742–6.

Xu X, Yu P. Modeling and simulation of injection molding process of polymer melt by a robust SPH method. Applied Mathematical Modelling. 2017;48:384–409.

Wittemann F, Maertens R, Bernath A, Hohberg M, Kärger L, Henning F. Simulation of reinforced reactive injection molding with the finite volume method. Journal of Composites Science. 2018;2(1):5.

Soltani M, Kulkarni R, Scheinost T, Groezinger T, Zimmermann A. A novel approach for reliability investigation of LEDs on molded interconnect devices based on FE-analysis coupled to injection molding simulation. IEEE Access. 2019;7:56163–73.

Wu K, Wan L, Zhang H, Yang D. Numerical simulation of the injection molding process of short fiber composites by an integrated particle approach. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2018;97(9):3479–91.

Chen DC, Wen KC, Yang RS, Lai YY. Study on Mold Flow Analysis and Injection Product Verification by Analysis of Variance and Response Surface Method-Taking Toothbrush as an Example. In Trans Tech Publ; 2020. p. 64–73.

Chen W-C, Nguyen M-H, Chiu W-H, Chen T-N, Tai P-H. Optimization of the plastic injection molding process using the Taguchi method, RSM, and hybrid GA-PSO. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2016;83(9–12):1873–86.




DOI: http://dx.doi.org/10.32497/jrm.v17i2.3210

Refbacks



Copyright (c) 2022 Jurnal Rekayasa Mesin

_____________________________________________________________________

   

Publisher:

Mechanical Engineering Department, Politeknik Negeri Semarang (Semarang State Polytechnic)
Address: Jl. Prof. Sudarto, SH., Tembalang, Semarang
Email: jurnalrekayasamesin@polines.ac.id
WA: 085669661997

_____________________________________________________________________

Lisensi Creative Commons
This work is licensed under a License Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 Internasional.

View Statistics