Apa prinsip kerja utama mesin cetak injeksi? Bagaimana cara mengubah bahan mentah plastik menjadi produk cetakan?

Mesin cetak injeksi adalah sejenis peralatan yang biasa digunakan untuk memproduksi produk plastik. Ini banyak digunakan di banyak industri seperti mobil, elektronik, pengemasan, dan produk sehari-hari. Ini mengubah bahan mentah plastik menjadi produk plastik presisi dengan pemanasan suhu tinggi dan injeksi tekanan tinggi. Proses pencetakan injeksi efisien dan otomatis, serta dapat menghasilkan komponen plastik dengan berbagai bentuk, ukuran, dan kerumitan. Artikel ini akan membahas secara detail prinsip kerja utama mesin injection moulding dan cara mengubah bahan baku plastik menjadi produk cetakan.

1. Struktur dasar mesin cetak injeksi
Mesin cetak injeksi terutama terdiri dari komponen inti berikut:

Unit injeksi: bertanggung jawab untuk pemanasan, peleburan dan injeksi bahan baku plastik. Termasuk sekrup, zona pemanasan, sistem plastisisasi, dll.
Sistem cetakan: digunakan untuk menentukan bentuk dan ukuran produk akhir. Cetakan terdiri dari dua bagian: cetakan tetap dan cetakan bergerak.
Unit penjepit cetakan: bertanggung jawab untuk menutup kedua bagian cetakan dengan erat untuk memastikan penyegelan proses injeksi.
Sistem kendali: Kontrol seluruh proses pencetakan injeksi melalui komputer atau sistem PLC, termasuk parameter seperti suhu, tekanan, dan kecepatan injeksi.
2. Proses kerja mesin cetak injeksi
Proses kerja mesin cetak injeksi dapat dibagi menjadi beberapa langkah utama yang masing-masing melibatkan proses mekanis dan termodinamika yang kompleks.

2.1 Penyiapan bahan baku plastik
Pertama, masukkan partikel plastik (seperti polietilen, polipropilen, ABS, dll.) ke dalam hopper mesin cetak injeksi. Partikel plastik masuk ke sekrup melalui hopper, dan sekrup akan mendorong partikel plastik ke depan dengan cara memutar.

2.2 Proses plastisisasi
Di bawah tekanan sekrup, partikel plastik dipanaskan hingga suhu leleh. Biasanya, sekrup dipanaskan hingga antara 200℃ dan 300℃ (suhu spesifik bervariasi menurut bahan plastik yang berbeda). Pada saat ini, partikel plastik meleleh seluruhnya menjadi bentuk cair yang seragam. Selama proses plastisisasi, sekrup tidak hanya bertanggung jawab untuk memanaskan dan melelehkan plastik, tetapi juga menjaga keseragaman plastik cair melalui putaran dan gerakan maju untuk mencegah distribusi material yang tidak merata.

2.3 Proses injeksi
Ketika plastik sudah benar-benar meleleh, mesin cetak injeksi akan memulai proses injeksi. Sekrup berhenti berputar dan mendorong plastik cair ke dalam cetakan dengan kecepatan tinggi melalui sistem hidrolik. Proses ini biasanya selesai dalam beberapa detik, dan plastik disuntikkan ke dalam rongga cetakan di bawah tekanan tinggi untuk mengisi seluruh rongga cetakan.

Tekanan selama proses injeksi biasanya dapat mencapai beberapa ratus MPa, dan kecepatan injeksi juga cukup tinggi, sehingga memastikan plastik dapat dengan cepat mengisi seluruh cetakan dan menghindari rongga atau ketidakrataan.

2.4 Menahan tekanan dan pendinginan
Setelah plastik disuntikkan ke dalam cetakan, mesin cetak injeksi akan terus menahan plastik cair yang disuntikkan, menjaga tekanan tertentu, memastikan plastik memenuhi setiap detail cetakan, dan mencegah cacat akibat penyusutan. Selama proses tekanan penahan, plastik cair mulai mendingin dan berangsur-angsur mengeras membentuk bagian plastik padat.

Waktu pendinginan tergantung pada jenis bahan plastik, ketebalan cetakan dan faktor lainnya. Proses pendinginan sangat penting, yang mempengaruhi stabilitas dimensi dan kualitas permukaan produk cetakan. Biasanya akan terdapat saluran air pendingin di dalam cetakan, dan aliran air pendingin mempercepat pemadatan plastik.

2.5 Pembongkaran dan pemindahan produk
Ketika plastik sudah benar-benar dingin dan mengeras, unit penjepit akan memisahkan cetakan menjadi dua bagian: cetakan tetap dan cetakan bergerak. Pada saat ini, produk plastik yang dicetak didorong keluar dari cetakan. Proses ini biasanya diselesaikan dengan batang dorong atau lengan robot untuk memastikan produk benar-benar dikeluarkan dari cetakan.

3. Faktor Kontrol Utama dalam Proses Cetakan Injeksi
Efek pencetakan mesin cetak injeksi berkaitan erat dengan banyak faktor, terutama parameter utama berikut:

3.1 Tekanan Injeksi dan Kecepatan Injeksi
Tekanan injeksi dan kecepatan injeksi secara langsung mempengaruhi kualitas produk cetakan. Tekanan injeksi yang tepat dapat memastikan bahwa plastik cair memenuhi cetakan sepenuhnya untuk menghindari gelembung, kekurangan bahan, atau rongga. Kecepatan injeksi yang terlalu cepat atau terlalu lambat akan menyebabkan efek pencetakan yang buruk, sehingga diperlukan kontrol yang tepat.

3.2 Kontrol Suhu
Kontrol suhu sangat penting. Temperatur yang terlalu tinggi atau terlalu rendah akan menyebabkan reaksi merugikan pada plastik selama proses pencetakan injeksi. Sistem pemanas mesin cetak injeksi bertanggung jawab untuk memanaskan plastik hingga suhu leleh yang sesuai, sedangkan kontrol suhu cetakan mempengaruhi laju pendinginan dan kualitas produk.

3.3 Desain Cetakan
Desain cetakan menentukan penampilan dan kualitas produk akhir. Desain sistem pendingin, desain runner, dan desain knalpot cetakan akan mempengaruhi fluiditas dan laju pendinginan plastik, sehingga mempengaruhi presisi dan kualitas permukaan produk akhir.

3.4 Waktu Siklus
Waktu siklus proses pencetakan injeksi biasanya berkisar antara puluhan detik hingga beberapa menit. Waktu siklus yang terlalu lama akan mempengaruhi efisiensi produksi, sedangkan waktu siklus yang terlalu pendek dapat mengakibatkan pencetakan produk menjadi tidak sempurna. Oleh karena itu, penjadwalan waktu siklus yang wajar sangat penting untuk efisiensi produksi dan kualitas produk.