## THERMAL ANALISIS INJECTION MOLDING PADA COVER AIR FLOW TERHADAP SHORT MOLD DEFECT
1 Muhammad Yusuf Nurfani, 2 Irvan Septyan Mulyana 1,2 Fakultas Teknologi Industri Universitas Gunadarma 1,2 Jl. Margonda Raya No. 100, Depok 16424, Jawa Barat
1 yusufnur18@staff.gunadarma.ac.id, 2 irvansepty@staff.gunadarma.ac.id

## Abstrak
Plastik  Injection  Molding  (PIM)  merupakan  proses  produksi  pembentukan  material plastik  dari  material  resin  berbentuk  butiran  yang  digunakan  dalam  membuat  suatu komponen  manufaktur.  Defect  atau  kecacatan  yang  umumnya  terjadi  pada  plastik  injection molding  yaitu  short  mold  yaitu  kondisi  dimana  part  yang  dihasilkan  tidak  terisi  material plastik  secara  sempurna.  Pada  penelitian  membahas  tentang  analisa  panas  pada  cover  air flow terhadap short mold defect. Metode yang digunakan adalah metode perhitungan actual dan analisa aktual terhadap part injection kemudian membandingkan hasil dari variasi suhu . Material  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  adalah  Polypropylene  (PP)  dengan  grade M560 yang dimasukan kedalam injection molding dengan tekanan 96 Mpa. Suhu yang akan ianalisis yaitu        engan cooling time    secon  , suhu       cooling time    secon   an suhu       cooling time    secon   pa a  arrel   asil penelitian ini menunjukan temperatur engan cooling time     etik  apat mengatasi masalah short shot pa a cover air flow pada saat proses injection part.
Kata Kunci : cooling time , injection molding, short shot, thermal analisis

## Abstract
Plastic  Injection  Molding  (PIM)  is  production  process  of  plastic  materials  forming from resin materials for used produce manufacturing component. Defects  in plastic injection molding  process  is  short  shot,  this  defect  issue  is  resin  does  not  fill  fully  to  molding.  This research  is  discusses  analysis  of  heat  on  cover  air  flow  against  short  mold  defects.  Method used  in  this  research  is  actual  calculation  method  and  actual  analysis  of  injection  part  an then  compare  the  results  temperature  variations    aw  material  use   in  this  research  is olypropylene      with gra e M    inserte  to injection mol ing with a pressure of    Mpa Temperatures analyze        with cooling time    secon , temperature       cooling time secon , an  temperature       cooling rime    secon The results show that  temperature of with  cooling  time  of      secon s  can   e  fix   efect  of  short  shot  on  the  cover  air  flow when injction processing to the part.
Keywords : cooling time, injection molding, short mold, thermal analysis

## PENDAHULUAN
Plastik Injection Molding merupakan proses  pembentukan  material  plastik  dengan bahan  baku  bijih  plastik  dalam  membuat suatu  produk.  Proses  dari  injection  molding yaitu  pemrosesan  thermoplastik  dimana material  meleleh  karena  proses  pemanasan
dan  diinjeksikan  ke  cetakan  atau  molding. Defect yang  terjadi  pada  proses injection moding salah  satunya  yaitu short  shot , dimana  raw  material  yang  masuk  kedalam molding tidak terisi secara sempurnya hal ini disebabkan karena masalah suhu saat melting proses. Penelitian terdahulu tentang Pengaruh Suhu  dan  Tekanan  Injeksi  terhadap Short
Shot produk Polikarbonat pada mesin Injection Molding dengan  metode variable suhu dengan  hasil  s hort  shot yang  kecil  dengan adanya  kenaikan  suhu  [1].  Penelitian  lain tentang analisis cacat short shot dalam proses injection  molding pada  komponen Shourd Fan dengan  metode setting  point suhu  pada material PP  COSMOPLENE  X660T  R299 dimana sensor suhu mempengaruhi hasil dari hasil  produk  [2].  Analisa  penyusutan  produk plastik  pada  proses Injection  Molding meng- gunakan material Polypropylene dengan metode observasi  dimana  pendingian  menggunakan cooling  tower memiliki  tingkat  efekifitas dalam  penyusutan  hasil Injection yang  lebih baik  [3].  Pengaruh Injection  Time dan Backpressure terhadap cacat penyusutan pada produk  dengan Injection  Molding menggunakan material Polistyrene dengan  metode  numerik dimana  pengaruh  waktu  berpengaruh  teradap penyusutan produk [4]. The analysis of short shot  possibility  in  injection  molding process dimana  analisa  menggunakan  metoda Finite Elelement  Method (FEM)  dimana  hasil menunjukan bahwa waktu pengisian material dan  suhu  leleh  raw  material  mempengaruhi hasil  dari  poduk  [5].  Optimalisasi  parameter proses  injeksi  pada  ABS Recycle material dengan  metode design  of  experiment (DOE)
menggunakan software  minitab dimana  hasil menunjukan  bahwa  suhu  dan cooling  time
mempengaruhi  hasil injection molding [6].
Effect  of  Injection  Temperature  on  Defect Plastic Product dengan menggunakan metode experimental  dimana  temperature  mem-
pengaruhi  hasil  dari  produk  [7].  Design Molding  Microwave  Mengatasi  Short  Shot Produk  Injection  Plastik  dengan  menggunakan yatiu  menganalisa  pendistribusian  material menggunakan  software  berbasis  elemen hingga  [8], Analysis  of  Injection  Molding Process to Reduced Defect (Short-Shot) yaitu menganalisa  geometrik  parameter  terhadap short  shot menggunakan  software  dengan finite elemen methode (FEM) [9].
Berdasarkan  penelitian  terdahulu, waktu  pendinginan  pada  molding  juga mempengaruhi defect dari short  shot pada produk.  Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah menganalisa pengaruh suhu dan cooling time pada Cover  Air  Flow dengan  menggunakan material Polypropylane (PP) grade M560, dimana  cooling  time/waktu  pendinginan mempengaruhi hasil dari proses pembentukan material  .  Metode  analisis  menggunakan  alat bantu  mesin  injection  dengan  kapasitas  480 Ton  dan  molding Cover  Air  Flow untuk mengetahui  hasil  dari  proses injection molding .  Metode  perhitungan  secara  teoritis terhadap cooling  time dari  setiap  suhu bertujuan  untuk  input setting injection molding yang  optimal  untuk  mengantisipasi short shot defect .

## METODE PENELITIAN
Metode  penelitian  dalam  penelitian ini adalah  menganalisa  pengaruh  suhu  dan cooling  time terhadap defect short shot pada Cover  Air  Flow yang  dilakukan  dengan
beberapa  tahapan  seperti  yang  diperlihatkan pada Gambar 1.
Pada  Gambar  1    merupakan  proses pmbuatan Cover  Air  Flow yaitu  memasukan material  resin  PP  pada  mesin injection , kemudian  proses  setting  suhu,  dan  variable data.  Setelah  proses  input  selesai  akan dilakukan  proses  injection  pada  molding Cover  Air  Flow .  Hasil  dari  proses  injection akan dilakukan evaluasi terhadap defect short shot .  Jika  terjadi shot  shot akan  dilakukan setting suhu atau variable suhu yang tepat.
Proses  Analisa  Setting  Injection Cover  Air Flow
Tahapan  pada  proses  analisa setting injection  mold pada Cover  Air  Flow yaitu mengumpulkan  data  melalui  literatur  terkait. Hasil  dari  pengolahan  data  (perhitungan) terkait suhu, pressure , dan cooling time yang akan  di  applikasikan  pada  mesin injection

## C       C           C
cooling  time akan  dilakukan  perhitungan secara  teoritis  untuk  mendapatkan cooling time yang optimal. Hasil dari proses injection molding maka akan dianalisa short shot yang terjadi  berdasarkan  parameter  input  yang telah  di  applikasikan  pada  mesin injection . Material  yang  akan  digunakan  adalah  PP M560  yang  akan  dimasukan  kedalam  mesin injection dengan kapasitas 450 Ton.
Pada  Gambar  1  merupakan  proses pmbuatan Cover  Air  Flow yaitu  memasukan material  resin  PP  pada  mesin injection , kemudian  proses  setting  suhu,  dan  variable data.  Setelah  proses  input  selesai  akan dilakukan  proses  injection  pada  molding Cover  Air  Flow .  Hasil  dari  proses  injection akan dilakukan evaluasi terhadap defect short shot .  Jika  terjadi shot  shot akan  dilakukan setting suhu atau variable suhu yang tepat.
Gambar 1. Metodologi Penelitian
Proses  Analisa  Setting  Injection Cover  Air
Flow Tahapan  pada  proses  analisa setting injection  mold pada Cover  Air  Flow yaitu mengumpulkan  data  melalui  literatur  terkait. Hasil  dari  pengolahan  data  (perhitungan) terkait suhu, pressure , dan cooling time yang akan  di  applikasikan  pada  mesin injection .
Va C       C           C cooling  time akan  dilakukan  perhitungan secara  teoritis  untuk  mendapatkan cooling time yang  optimal.  Hasil  dari  proses injection molding maka akan dianalisa short
shot yang  terjadi  berdasarkan  parameter input yang telah di applikasikan pada mesin injection .  Material  yang  akan  digunakan adalah  PP  M560  yang  akan  dimasukan kedalam  mesin injection dengan  kapasitas 450 Ton.
Data sheet desain  dan  spesifikasi Injection

## Machine
Pada  Gambar  2  merupakan  detail drawing  ukuran  Cover air  flow yang  akan dilakukan  proses Plastik  Injection  Molding dengan lebar pada bagian kisi air flow 149.1 mm dengan ketebalan ketebalan 2.5 mm pada bagian kisi air flow dengan tinggi 41 mm.
Gambar 2. Cover Air Flow dimension skala 1:15
Data  Spesifikasi  Injection  Machine  dan Resin PP
Pada  Tabel  1  merupakan  spesifikasi injection  machine yang  digunakan  untuk
proses  pembuatan cover  air  flow dengan kapasitas  motor  39.4  kW  dan  screw  torque 6688  Nm,  .  Untuk cooling  process memiliki pump flow 369 L/Min.
Pada  Gambar  3  merupakan  resin polypropylene (PP)  dengan  grade  M560, merupakan material thermo plastik yang akan dihgunakan  dalam  proses  pembuatan cover air flow . Dengan Melt Index 27 g/10min, dan density 0.90 g/cm 3 .
Pada  Tabel  2  merupakan Material Sheet  Data  Sheet (MSDS)  dari  material  PP M560  yaitu  zat-zat  pembentuk    yaitu  terdiri dari Propene Polymer 60%, Talc 25%, Quatz (SuO2)  10%,  Aluminim  Oxide  0~5%  dan Diantimony tioxide 0~0.99%.
Tabel 1. Spesifikasi Injection Machine No Description Unit Injection Unit 1 Manufacture Yizumi 2 Model EP260SKII 3 Clamping Force kN 8000/9000 4 Injection Pressure Mpa 218 5 Pump Flow L/Min 369 6 Motor kW 39.4 7 Screw Torque Nm 6688

## Gambar 3. Resin PP Grade M560
Tabel 2. MSDS Resin PP M560 No Component CAS Number Percentage 1 Propene Polymer 9010-79-1 60% 2 Talc 14807-96-6 25% 3 Quatz (SiO2) 14808-60-7 10% 4 Aluminium Oxide 1344-28-1 0~5% 5 Diantimony trioxide 1309-64-4 0~0.99%

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Hasil  metode  perhitungan
Pada  penelitian  ini  diperlukan  perhitungan untuk  setting pressure  injection pada  mesin injection  mold dengan  perhitungan  sebagai berikut [6].
(1)
Persamaan (1) dimana (Ps) pressure screw/injection  pressure sebesar  2180  Bar, (As) luas screw sebesar 75mm 2 dan (Ah) luas hydrolic sebesar  150  mm 2 .  Didapatkan  hasil pressure hydraulic sebesar 961 Bar/ 96 Mpa.
Berdasarkan perhitungan  menggunakan
persamaan  (1) pressure  hydraulic di setting pada injection  machine sebesar  961  Bar/  96 Mpa.  Hasil  perhitungan pressure  mesin injection maka akan dihitung untuk menentu- kan cooling  time menggunakan  persamaan (2) sebagai berikut [6].
(2)
Persamaan (2) dimana (t) tebal part sebesar 3 mm, dengan ( thermal diffusy resin sebesar 0.096  mm 2 /s,  (Tr) Ejection suhu      C   suhu
molding C      suhu cylinder C
suhu molding C        suhu cylinder C molding C        suhu cylinder C.
Pada Gambar 4 merupakan hasil dari proses injection pada Cover Air Flow dengan suhu cylinder C   P cooling  time sebesar  15 second dapat diketahui  part  mengalami defect  short  shot pada  bagian  atas part .  Hal  ini  disebabkan rendahnya suhu pada saat proses injecton dan cooling  time  yang  terlalu  singkat  pada  saat proses  pengisian  material  menuju  molding, sehingga  material  PP  belum  mengisi  moldng secara sempurna.
Pada Gambar 5 merupakan hasil dari proses injection pada Cover Air Flow dengan
suhu cylinder C   P          6  Mpa  dan cooling  time sebesar  19 second masih mengalami defect  short  shot. Hasil  dari injetion  telah  mengalami  improvement  pada hasil  injection  material  mengisi  hampir menyeluruh  pada  molding  namun  masih mengalami short shot .
Pada Gambar 6 merupakan hasil dari proses injection pada Cover Air Flow dengan suhu cylinder C   P cooling time sebesar 23 second dapat diketahui short shot sudah tidak terjadi pada part.
Gambar 4. Hasil Proses Injection pada Cover Air Flow C
Gambar 5. Hasil Proses Injection pada Cover Air Flow C
Gambar 6. Hasil Proses Injection pada Cover Air Flow C

## SIMPULAN DAN SARAN
Hasil  penelitian  menunjukan  bahwa,
short  shot  defect dipengaruhi  oleh  suhu  dan cooling  time yang  tepat.  Pada  (Tc)  suhu
cylinder C Cooling  time 23 second memiliki  hasil  yang  sempurna  dalam proses injection  Cover  Air  Flow dengan material  PP  M560.  Dari  hasil  penelitian masih dimungkinkan untuk melakukan improvement pada cooling  system dengan penambahan  debit  air  pada inlet dan outlet
atau dengan menambahkan cooling line pada molding .

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Ega Holiyan M.L, Syabani, M.W dan W       R B    “P Tekanan Injeksi Terhadap Short Shot Produk  Polikarbonat  pada  Mesin I j    o   o     ”  J          o o Kulit,  Sepatu  dan  Produk,vol.  16, Aug, hal 1-13, 2017.
[2] Norman Iskandar dan Fajri R              z  ”A         C Short  Shot  dalam  Proses  Injection Molding  Pada  Komponen  Shourd F  ” P o N -10 Universitas  Wahid  Hasyim,  hal  101- 106, 2019. [3] Anwar Ilmar Ramadhan, Ery Diniardi, Muhamma D  oj  ” Analisa  Penyusutan  Produk  Plastik Pada Proses Injection Molding Menggunakan Media Pendingin Cooling Tower dan Udara Menggunakan          Po    o      ” Jurnal Riset dan Teknologi Universitas  Muhammadiyah,  vol.  1 July, hal 65-74, 2017. [4] U.  W         “P         I j    o Time  dan  Backpressre  Terhadap Cacat Penyusutan Pada Produk Kemasan  Toples  dengan  Injection Molding Menggunakan Material Po         ”   J vol. 04, Okt, Hal 15-24, 2015. [5]
Mehdi  Moayyedian,  Karem  Abhary,
Romeo         ”     A         of
Short  Shot  Posibility  in  Injection

## o       P o    ”        I        o
Journal  of  Advanced  Manufacturing
Technology, Jan PP 1-13, 2017. [6] M.  Puji  Mimbar  Maulana,  Cahyo Budiyantoro, Harini Sosiati, “O P P o Injeksi  Pada  ABS  Recycle  Material Untuk Memperoleh Shrinkage Longitudinal dan Transversal Minimum, Jurnal Material dan Proses Manufaktur Vol. 1, Juni, 2017.
[7] I  Mawadi,  A  Jannifar,  H  Lubis
”Eff     of  I j    o                o D f    P       P o    ”  I    national
Conference on Science and Innovated
Engineering, PP 1-6, 2019.
[8] o “D Molding Microwave Mengatasi Short Shot  Produk  Injection  Plastik,  Jurnal
Instek, Vol. 4, April, hal 51-60, 2019.
[9] L D    j    P N       ”A        of Injection Molding Process to Reduced Defect (Short-  o  ” Internation Journal of Engineering Technologies and Management Reaserch, Vol. 5, June PP 113-119, 2018.