Sabtu, 22 Oktober 2011

Makalah mengenai 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.
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/id/thumb/a/a8/Pellet.jpg/200px-Pellet.jpg
http://bits.wikimedia.org/skins-1.17/common/images/magnify-clip.png
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
    1. 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
    1. 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.