Sunday, September 07, 2008

 

PEMBUATAN LAPISAN Ba0.5Sr0.5TiO3 YANG DIDOPING Cu DENGAN METODE SPIN COATING DAN KARAKTERISASINYA

Di sampaikan pada Seminar Nasional Metalurgi dan Material II (SENAM II), 20-21 Agustus 2008, ITB Bandung.

PEMBUATAN LAPISAN Ba0.5Sr0.5TiO3 YANG DIDOPING Cu

DENGAN METODE SPIN COATING DAN KARAKTERISASINYA

A.Jamaluddin1, M. Hikam1, B.Soegiyono1, Y. Iriani1,2

1Departmen Fisika FMIPA,Universitas Indonesia, Depok 16424

2Jurusan Fisika FMIPA, Universitas Sebelas Maret , Surakarta

e-mail: anifjamal@gmail.com;

Abstrak :

Ba0.5Sr0.5TiO3 (BST) murni dan BST yang didoping Cu 1%, 2% dan 4% telah kami buat di atas Si dan Pt/TiO2/SiO2/Si. Sol Gel BST yang dihasilkan dari Barium Asetat, Strontium Asetat, Titanium (IV) isopropoksid sebagai precursor. Asam Asetat dan Ethylene glycol sebagai material pelarut. Proses penumbuhan BST dengan spin coater berkecepatan 3000 rpm selama 30 detik, dilanjutkan dengan annealing pada suhu 8000C. Strutktur Mikro dan morfologi permukaan dari lapisan BST yang terbentuk dianalisa dengan Scanning Electron Microscopy (SEM) dan X- Ray Diffraction (XRD). Hasil analisa struktur mikro dengan XRD menunjukan telah terbentuk kristal BST dan penambahan Cu menyebabkan perubahan jarak antar atom pada struktur kristal. Hal ini dilakukan dengan penghalusan Rietveld.

Abstract :

Undoped and Cu-doped 1%, 2% and 4% Ba0.5Sr0.5TiO3 (BST) were prepared on Si and Pt/TiO2/SiO2/Si. Barium Acetic, Strontium Acetic, Titanium (IV) isopropokside were used precursor material. Acetic acid and Ethylene glycol ware selected as solvent material. The BST film were fabricated on spin coater with 3000 rpm for 30 second, and annealing process at 8000C. The micro structure and surface morphology of film BST were analyzed by Scanning Electron Microscopy (SEM) and X- Ray Diffraction (XRD). It has been found crystal of BST film and doped-Cu changed lattice parameter on crystal structure.

Kata kunci: BST, spin coating, XRF, XRD, SEM

Key Word : BST, spin coating, XRF, XRD, SEM


1. PENDAHULUAN

Akhir-akhir ini, terdapat peningkatan penggunaan ferroelektrik material yang diaplikasikan dalam berbagai hal diantaranya : sensor dengan detektornya menggunakan sifat pizzoelektrik, multilayer kapasitor dengan memanfaatkan nilai konstanta dielektrik yang tinggi, infra red detector yang memanfaatkan prinsip piroelektrik (Saha, 2000).

Beberapa jenis meterial ferroelektrik yang sering dipergunakan antara lain : Barium Strontium Titanate (BST), Lead Zirconium Titanate (PZT), Strontium Titanate (STO). Barium Strontium Titanate (BST) thin film telah lama dipelajari sebagai salah satu material yang dapat diaplikasikan untuk Non Volatile Memory Device, Dynamic Random Access Memory (DRAM), voltage tunable device, Infra Red (IR) dan sensor kelembaban (Roy, 2004).

Karakteristik sifat kelistrikan dan material (mikrostruktur) dari lapisan tipis BST banyak dipengaruhi oleh metode pembuatan film, jenis material doping, suhu annealing, dan ukuran grain (Tae Gon, 2006). Dalam proses pembuatan BST thin film, ada beberapa metode yang dipergunakan diantaranya Pulsed Laser Deposition (PLD), Metal Organic Solution Deposition (MOSD), Sol-Gel Process (Tae Gon, 2006) dan RF Magnetron Sputtering.

Metode Chemical Solution Deposition (CSD) telah lama dikembangkan untuk penumbuhan perovskite thin film semenjak tahun 1980-an dan dipublikasikan oleh Fukashima et al (Schwartz, 1997). Pada penelitian ini akan dipergunakan metode chemical solution deposition berupa sol-gel Ba0.5Sr0.5TiO3 (BST) yang akan dilapiskan dengan metode spin coating di atas substrat Si dan Pt/TiO2/SiO2/Si, doping material yang akan dipergunakan adalah Cu (Copper). Karakterisasi material morfologi dan kristalisasi dengan menggunakan Scanning Electron Microscopy (SEM) dan X- Ray Diffraction (XRD).

2. METODE PENELITIAN

Proses pembuatan larutan sol gel BST dengan konsentrasi 0.5 M Ba0.5Sr0.5TiO3 (BST) diawali dengan pencampuran Asetat (Ba(CH3COO)2) 99.999%, Strontium Asetat (Sr(CH3COO)2) 99.995%, asam asetat (CH3COOH) dengan massa tertentu, dikocok dengan dengan ultrasonik. Titanium (IV) Isoprropoksid (Ti(C12O4H28)) 99.000% ditambahkan dan diaduk, proses terakhir penambahan Ethylene glycol (C2H4(OH)2), diaduk dan dipanaskan. Material untuk doping berupa Copper Asetat (Cu(COOH)2) dengan variasi 1%, 2% dan 4%.

Proses spin coating diawali dengan penetesan larutan BST (murni atau doping) pada : Si (silicon) <1> dan Pt/TiO2/SiO2/Si <2>, diputar dengan kecepatan 3000 rpm selama 30 detik. Proses hydrolisis dan phyrolisis dilakukan dengan pemanasan pada suhu 2000 C dan 4000 C ruangan.

Proses annealing, dilakukan pada suhu annealing (8000 C), untuk proses pembentukan kristal BST.

Gambar 2.1 Alur Kerja pembuatan BST

XRD (X-Ray Diffraction) Model PW 3710 (Phillip), dan SEM (Scanning Electron Microscopy) model Jeol JSM-5310LV digunakan untuk menganalisa komposisi unsur-unsur yang terdeposit, struktur mikro, dan morfologi dari lapisan yang terbentuk.

3. HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil karakterisasi menggunakan SEM menunjukkan bahwa Cu telah terdeposit di atas substrat Si dan Pt/TiO2/SiO2/Si. Pada Gambar 3.1 menunjukkan hasil SEM (perbesaran 1000x) dari BST murni dan BST dengan doping Cu 1%, 2% dan 4% yang coating pada permukaan substrat Si. Hampir semua terdapat crack, namun Crack yang cukup besar untuk doping cu 4%.

Gambar 3.1. Hasil lapisan film BST di Substrat Si.

BST Murni; BST Doping Cu 1% (dari kiri atas); Cu 2 %; 4% (dari kiri bawah)

Gambar 3.2. Hasil lapisan film BST pada substrat Pt/TiO2/SiO2/Si

BST Murni; BST Doping Cu 1% (dari kiri atas); Cu 2 %; 4% (dari kiri bawah)

Pada Gambar 3.2 menunjukkan hasil SEM (perbesaran 1000x) dari BST murni dan BST dengan doping Cu 1%, 2% dan 4% yang coating pada permukaan substrat Pt/TiO2/SiO2/Si. Hampir semua terdapat crack, namun Crack yang cukup besar untuk doping cu 2%.

Hasil XRD penumbuhan BST pada pemukaan substrat Si, terlihat pada Gambar 3.3.

Gambar 3.3. Variasi Dopant Cu, substrat Si

Hasil XRD untuk penumbuhan BST pada permukaan substrat Pt/TiO2/SiO2/Si, terlihat pada Gambar 3.4

Gambar 3.4 Variasi Dopant Cu Substrat Pt/TiO2/SiO2/Si

Dengan bantuan database ICDD-PCPDFWIN, dilakukan pencocokan sudut 2θ vs Peak Intensitas antara hasil eksperimen (XRD) dengan database ICDD (International Center for Diffraction Data), diperoleh hasil bahwa puncak-puncak yang muncul adalah milik BST. Sehingga dari kedua gambar hasil XRD, terlihat bahwasanya sudah mulai terbentuk kristal BST (Murni maupun Doping Cu). Penghalusan dengan analisis Rietveld menunjukan terjadi perubahan parameter kisi dari kristal BST (space group : p 4 m m), hal ini tejadi karena pengaruh doping material cu.

Tabel 4.1. Hasil penghalusan Rietveld

4. KESIMPULAN

Pembuatan Ba0.5Sr0.5TiO3 (BST) dengan doping Cu pada substrat Pt/TiO2/SiO2/Si dan Si, belum dihasilkan permukaan film yang halus, namun dari hasil XRD memperlihatkan telah terbentuk kristal BST serta material Cu sudah terdoping ke menjadi BCST.

UCAPAN TERIMA KASIH

Penulis mengucapkan terima kasih kepada Department Pendidikan Nasional atas pendanaan sebagian penelitian ini yang berasal dari Proyek Hibah Pascasarjana Dikti Diknas, dengan No.Kontrak: 011/SP3/PP/DPD2M/II/2006 dan 029/SP2H/PP/DP2M/III/1007

DAFTAR PUSTAKA

Roy, Somnath C, 2004 “Effect of pre-sintering temperature on the structural and dielectric properties of (Ba0.5Sr0.5)TiO3 Thin Films deposited by sol-gel technique”, Ceramic International Article in Press

Saha Sanjib, 2000 “Study of pulsed laser ablated Barium Strontium Titanate Thin films for dynamic Random Access Memory Application”, Thesis, Material Research Centre, Indian Institute of Science, Bangalore India, August 2000

Schwartz, Robert W, 1997 “Chemical Solution Deposition of Perovskite Thin Film”, Chem. Mater, 2325-2340

Tae Gon Ha, 2006 “Cu-Doping Effect on the Dielectric and Insulation Properties of Sol-Gel Derived Ba0.7Sr0.3TiO3 Thin Film”, Journal of Korean Physical Society, Vol 49, December 2006, pp.S571¬S574



 

An INTRODUCTION TO CONSUMER ELECTRONIC PRODUCT PROCESS
























Presentasi disampaikan pada seminar di PT.3M indonesia pada 28 Maret 2008

Sunday, August 19, 2007

 

Lulusan Pertama ...

Selamat buat :
1. Bpk. Erwin ermawan
2. Bpk. Harris Prabowo
yang telah menyelesaikan study di Program Pascasarjana Ilmu Bahan (Material Sciences), Fakultas MIPA, Universitas Indonesia
Beliau berdua telah menyelesaikan studynya dalam waktu 1.5 tahun dengan mengambil bidang peminatan Logam dan Alloy, dengan thema thesis permasalahan korosi dan dengan pembimbing yang sama juga Prof. Dr. Ir. Johny Wahyudi Mudayoto Sudarsono, DEA.
Kenangan semasa kuliah beliau berdua memang dua orang pakar dibidang korosi, didukung dengan pengalaman dilapangan menangani permasalahan korosi di tempatnya bekerja. Pak erwin yg bekerja di bagian maintenane Mitsubishi Chemical dan Pak Harris di Pertamina. Patut dijadikan contoh buat rekan-rekan yang lain tuk tetep semangat. Disela-sela kesibukannya bekerja dapat menyelesaikan kuliah dengan sangat cepat.
Apalagi kalo melihat pengorbanan pak erwin yang tiap sabtu berangkat dari cilegon jam 4 pagi tuk bisa dateng ke kampus UI salemba tepat waktu, dan akan tiba ke rumah lagi dicilegon jam 12 malam atau jam 1 dinihari. Sedangkan Pak harris juga tidak kalah serunya, pernah suatu kali sabtu pagi ngasih kabar kalo tidak bisa dateng kuliah tepat waktu karena masih di medan, eh tak disangka siang hari sudah nongol dikampus.. Kalo melihat usianya juga jauh diatas saya, Pak harris masuk S-1 thn 82 (wah saya masih digendong ma emak, baru 2 thn), sedang pak erwin masuk s-1 thn 91, Tpai semangatnya memang luar biasa......dan memang patut diacungi jempol bapak-bapak ini, tentunya contoh buat tmn-tmn yang masih muda :p

Buat tmn2 yang lain ayo kapan nyusul nich :
Buat pak zaen, gmn perkembangannya Resudial Stress nya? or jangan2 dah stress duluan, buat Ogi gmn dah nemu judul thesis yg pas blom or jangan nyerah cari calon istri dulu? dan yang lain
smoga ttp semangat n hrs lulus yach!!!

Wassalam
Anif jamal
"BST from zero to hero"

Monday, April 09, 2007

 

Metode Capacitive Sensing Untuk TouchPad

Oleh : Anif Jamaluddin

Teknologi touch sensor telah berkembang sejak tahun 1971 diperkenalkan oleh Dr. Samuel C. Hurst. Dewasa ini, penggunaan teknologi touch sensor banyak diterapkan sebagai komponen pendukung peralatan elektronik, seperti PDA, HandPhone, PC, Notebook dll. Metode yang dikembagkan untuk touch sensor adalah Capacitive Sensing, Resistive Sensing, Infra Red, Optical Imaging dll.

Metode Resistive Sensing sering dipergunakan pada touch screen PDA. Metode ini lebih sederhana, sensor bekerja jika ada material atau benda apapun yang tersentuh diatas sensor. Sensor tidak dapat membandingkan jenis material yang tersentuh olehnya.

Gambar 1 Resistive Sensing [1]

Gambar 1 menunjukan lapisan resistive sensing, yang terdiri dari lapisan packing terbuat dari polimer biasanya polyester (PET) film, dibawahnya terdapat 2 lapisan Indium Oxide (ITO), yang dipisahkan oleh lapisan udara. Jika ada sentuhan maka, lapisan ITO diatas akan terhubung dengan bagian ITO yang dibawahnya, dan sensor akan bekerja [1].

Metode Capacitive Sensing sering dipergunakan untuk touchpad laptop, touchpad pada frontpanel perlengkapan audio video, Fingerprint dll. Dengan metode ini sensor akan mendeteksi nilai kapasitansi dari material yang tersentuh diatas sensor dan membandingkan nilai kapasitansi dari sensor. Perbedaan inilah yang akan dibaca oleh program, dengan mengizinkan nilai kapasitansi tertentu saja yang dapat menyebabkan sensor bekerja. Jika material yang tersentuh diatas sensor, memiliki nilai kapasitansi yang tidak diizinkan, sensor tidak akan membaca, jika material yang tersentuh diatas sensor tersebut memiliki nilai kapasitansi yang diizinkan, sensor akan bekerja. Dengan pinsip inilah, pada umumnya touchpad dipergunakan untuk mendeteksi sentuhan dari jari tangan [2].

Sensor touchpad, akan disambungkan dengan satu blok diagram beserta IC dengan programnya dan pembungkung dari bahan polimer. Gambar 2 menunjukan blok diagram capacitive sensing, terdiri dua plat metal yang berfungsi sebagai elektroda, dipisahkan oleh dielektrik, protective coating sebagai pembungkus sensor (biasanya terbuat dari polimer), serta rangkaian elektronik pendukung.

Gambar 2. Skematik Capacitive fingerprint sensor [3]

PCB (Print Circuit Board) telah dipergunakan untuk Capacitive sensing atau sensor kapasitansi. Sensitifitas dari sensor dipengaruhi oleh ukuran sensor dan kombinasi dari konstanta dielektrik material packing (polimer), yang didalamnya terdapat factor disipasi serta ketebalan lapisan [4]. Interaksi antara Sensor dengan kulit ditunjukan oleh gambar 3 :

Gambar 3 Interaksi Kulit dengan Sensor

Gambar 4 menunjukan aplikasi capacitive sensing dari rangkain standar, untuk sensor kulit, ketika kulit menyentuh sensor :

Gambar 4 Capacitive Sensing untuk sensor sentuh [5]

Nilai kapasitansi yang akan dideteksi dapat diperoleh mengikuti penyusunan kapasitor Seri :

Dimana Nilai kapasitansi Cx (kapasitansi antara ground rangkaian, elektroda detektor) [5]

Blok rangkaian sensor kapasitansi secara lebih detail dapat dilihat detail pada gambar 5,

Gambar 5 Blok diagram Metode Capacitive Sensing [6]

Gambar 5 menunjukan standart diagram, yang terdiri dari capacitor yang dicari Cs (kulit yang akan dideteksi) dan kapasitor acuan CR (sensor) serta coupling capacitor Cc [6].

Perkembangan penelitian tentang detektor kulit, telah berkembang tidak hanya untuk touchpad dengan metode capacitive sensing, tetapi digabungkan dengan detektor lain untuk aplikasi fingerprint (Capacitive Fingerprint Sensor), menggabungkan metode capacitive sensing dengan detektor sidik jari [7]. Capasitive sensing untuk mengenali bahwa yang tersentuh ke sensor adalah kulit, sedangkan detector sidik jari untuk memotret sidik jari.

DAFTAR ACUAN

[1] …, “Transparent capacitive position sensing”, http://www.synaptics.com/technology/tcps.cfm

[2] Mark, Lee, “The art of capacitive touch sensing”, Cyperss semiconductor corp, San Jose, CA, March 1, 2006 (http://planetanalog.com/features/showArticle.jhtml?articleID=181401898 )

[3] Cheng-Ting Ko, “A CMOS Micromachined Capacitive Tactile Sensor With High-Frequency Output”, Journal of Microelectromechanical System, Vol 15 No 6 December 2006

[4] Palmer Wayne, “Building a reliable Capacitive-Sensor Interface” Analog Devices Inc, March 2, 2007 (http://www.planetanalog.com/showArticle.jhtml?articleID=189602704)

[5] http://www.omron.com/ecb/products/touch/genri.html

[6] Kung Joseph, “A Digital Readot Technique for Capacitive Sensor Aplications” IEEE Journal of solid state circuits, vol 23 No.4 Agust 1988

[7] Satoshi Shigematsu, “Effect Of Ground-Wall Structure in Capacitive Fingerprint Sensor on Electrostatic Discharge Tolerance”, Japanese Journal of Applied Physics Vol. 44, No.5A, 2005 pp 2982-2986


Saturday, February 03, 2007

 

Study Kasus Erosion Corrosion

Salah satu kasus korosi yang sering terjadi ketika pipa dilewati aliran turbulen adalah erosi korosi, Berikut ini persentasi tentang kasus erosion corrosion, disampaikan pada matakuliah korosi dan proteksi, Program Pascasarjana Material Science Universitas Indonesia, Desember 2006











Thursday, January 25, 2007

 

INJECTION MOLDING dan PENERAPANNYA di INDUSTRI MANUFAKTUR

Anif Jamaluddin*
NPM. 630500201X

Dewasa ini, terjadi pertumbuhan yang sangat pesat pada penggunaan produk plastik di industri manufaktur karena sangat serbaguna dan memiliki nilai ekonomis yang tinggi. Dukungan ilmu pengetahuan dan teknologi sangat diperlukan khususnya untuk pemanfaatan dan pengolahan polimer, sehingga dapat dihasilkan produk plastik dengan kuantitas yang cukup tinggi dan kualitas yang baik. Salah satu teknik yang cukup efektif dan banyak dipergunakan untuk pengolahan bahan thermoplastic adalah injection molding.
Injection Molding banyak dipilih karena memiliki beberapa keuntungan diantaranya : kapasitas produksi yang tinggi, sisa penggunaan material (useless material) sedikit dan tenaga kerja minimal. Sedangkan kekuranganya, biaya investasi dan perawatan alat yang tinggi , serta perancangan produk harus mempertimbangkan untuk pembuatan disain moldingnya.
Keyboard, mouse, panel TV, pesawat telepon merupakan hasil pengolahan plastik dengan menggunakan teknik injection molding.
Teknik ini pertama kali dikenalkan oleh John Wesley Hyatt pada tahun 1868, dengan melakukan injeksi celluloid panas ke dalam mold, untuk membuat bola billiar. Bersama saudara perempuannya Isaiah, dia mematenkan mesin injection mold untuk penyedot debu tahun 1872. Tahun 1946 James Hendri untuk pertama kalinya membuat mesin screw injection mold, sehingga terjadi perubahan besar pada industri plastik. Dan 95 % mesin molding saat ini mengikuti teknik ini, untuk menghasilkan efisiensi panas, efisiensi campuran dan injeksi plastik ke molding.
Pada tulisan ini, mesin injection molding tipe screw yang akan dipergunakan dalam pembahasan, karena tipe ini lebih banyak diaplikasikan di industri manufaktur, untuk pengolahan plastik.

DEFINISI
Mold dapat didefinisikan sebagai cetakan, atau proses yang dipergunakan dalam industri manufaktur untuk mencetak material. Sedangkan Injection Molding merupakan salah satu teknik pada industri manufaktur untuk mencetak material dari bahan thermoplastic. Material thermoplasctic yang biasa dicetak dengan teknik Injection Molding : Polystyrene, Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS), PMMA (Polymethyl Methacrylatic) dll.

MESIN INJECTION MOLDING (Type Screw)
Mesin Injection Molding type screw dapat dilihat pada gambar 1












Gambar 1. Mesin Injection Molding

Ada 3 bagian utama dalam Mesin Injection Molding :
· Clamping Unit
Merupakan tempat untuk menyatukan molding. Clamping system sangat kompleks, dan di dalamnya terdapat mesin molding (cetakan), dwelling untuk memastikan molding terisi penuh oleh resin, injection untuk memasukan resin melalui sprue pendingin, ejection untuk mengeluarkan hasil cetakan plastik dari molding.
· Plasticizing Unit
Merupakan bagian untuk memasukan pellet plastik (resin) dan pemanasan. Bagian dari Plasticizing unit : Hopper untuk mamasukan resin; Screw untuk mencampurkan material supaya merata; Barrel; Heater dan Nozzle
· Drive Unit
Unit untuk melakukan kontrol kerja dari Injection Molding, terdiri dari Motor untuk menggerakan screw; Injection Piston menggunakan Hydraulic system (sistem pompa) untuk mengalirkan fluida dan menginjeksi resin cair ke molding.

PROSES INJECTION MOLDING
Proses Injection molding diawali dengan pellet plastik kadang orang menamakan resin. Secara sederhana dapat dijelaskan resin dimasukan ke dalam Hopper (bagian dari mesin injection), memasuki ke bagian barrel sesuai dengan prinsip grafitasi. Pemanasan resin hingga tercapai titik melting oleh heater, resin mengalami proses platicizing berbentuk cairan sehingga mudah untuk diinjeksikan ke dalam molding (cetakan). Di dalam Molding, resin dicetak sesuai dengan disain dari cetakannya, dan mengalami pendinginan untuk proses perubahan fase dari cair ke padatan (solidifikasi).
Faktor yang mempengaruhi dalam Injection Molding adalah material plastik yang dipergunakan, mesin injection dan proses Injection Molding. Secara kuantitatif proses injection molding sangat dipengaruhi : Suhu Material, tekanan, kecepatan aliran material dalam silinder dan molding, temperatur molding, kekentalan resin, laju pendinginan. Namun tidak semua faktor ini dapat terukur dalam ruangan Injection Molding yang terisolasi.

Plasticizing Process
Plasticizing merupakan salah satu proses dalam Injection Molding, proses ini terjadi dalam platicizing unit. Resin yang masuk ke dalam plasticizing unit dengan adanya screw yang berputar menjadikan resin tercampur lebih homogen. Dibagian depan screw terjadi pemanasan resin hingga titik melting, resin mengalami proses plastizicing. Resin berubah bentuk dari padat ke cairan. Dengan bentuk cairan mememudahkan untuk proses injeksi ke nozzle dan akhirnya molding. Skema Proses plastizicing di dalam screw dapat dilihat gambar 2.



Gambar 2. Plasticizing dalam Screw



Injection
Injection diawali dari resin cair dalam plasticizing unit, diinjeksikan ke nozzle (sambungan antara molding unit dengan tabung plasticizing unit). Melalui sprue material mengalir ke molding, tekanan dan kecepatannya aliran ditentukan oleh perputaran screw. Bagian dwelling akan bekerja untuk menentukan molding telah terisi penuh dengan memberikan tekanan. Colling dilakukan dengan menentukan laju pendinginan untuk proses solidifikasi plastik, hal ini sangat penting untuk menghasilkan plastik sesuai disain. Molding dapat dibuka dengan memisahkan satu bagian dengan bagian lain molding. Selanjutnya plastik hasil injeksi dikeluarkan melalui ejector.


Gambar 3 clamping unit, menunjukan proses injeksi dari nozzle ke Sprue, molding dan terdapat ejector untuk mengeluarkan plastik.




Sebagai ilustrasi plastik solid hasil dari injection molding dilihat pada gambar 4. Resin cair yang masuk dari sprue sampai ke part sesuai dengan cetakan (molding) mengalami proses pendinginan menjadi padatan (solid) sesuai dengan gambar 4.
Gambar 4. Runner dan Gate system
Bagian hasil cetakan yang dipergunakan konsumen adalah part, sedangkan sprue dan runner merupakan jalannya resin untuk sampai ke part, dan mengalami pendinginan, yang berubah menjadi padatan. Selanjutnya sprue dan runner akan dibuang atau didaur ulang. Material resin dapat dicampur dengan sisa-sisa material runner dan sprue untuk menghasilkan plastik, namun ada juga material resin yang tidak dapat dicampur dengan sisa sprue dan runner.
HASIL CETAKAN PLASTIK
Produk akhir yang dihasilkan dalam proses injection molding terkadang tidak sesuai dengan spesifikasi dan disain yang telah dirancang. Permasalahan tersebut antara lain :
Sink mark

Sink mark merupakan penuruan bagian permukaan pada hasil injecion molding karena terjadinya penyusutan bentuk plastik (volume) dan pengurangan densitas. Sink mark sangat dipengaruhi oleh disain plastik dan sering terjadi pada disain yang rumit.

Gambar 5. Sink Mark



Inconsistent Dimension
Pada suatu saat, dengan bentuk molding yang sama, dapat menghasilkan orientasi plastik yang berbeda, kadang mengalami penggelembungan membentuk cekungan atau cembung, terkadang juga mengalami penyusutan atau penambahan volume. Untuk mengatasi masalah ini biasanya dengan cara meningkatkan cooling rate.

Weld Line
Weld line terjadi ketika, aliran resin cair dari sumber runner yang berbeda, bertemu dalama core (inti molding), biasanya terjadi pada akhir proses injeksi dalam molding.
Selain solusi teknis, untuk mengurangi masalah weld line, sink mark, dan inconsistent dimension, saat ini telah dikembangkan program simulasi aliran resin ke molding (mold flow) dengan menggunakan Pro-engineering. Sehingga engineer dapat memprediksikan didaerah mana akan terjadi permasalahan tersebut.

KESIMPULAN
Metode Injection Molding dengan type screw banyak dipergunakan dalam industri manufaktur, keunggulan metode ini :
· Campuran resin, temperatur dan tekanan dalam mesin dapat merata
· Resin lebih mudah diinjeksikan ke molding
· Menghasilkan plastik dengan bentuk yang sama dan cepat
Kekurangan metode ini :
· Disain molding rumit dan biaya investasi tinggi
· Permasalahan sink mark, weld line, dan inconsistent dimension


PUSTAKA
Dudip, “Molding Presentation” LGEIN, Cibitung, 2006
Hilal, Nurul, “ Plastic Resin Knowledge” LGEIN, Cibitung, 2006
Kartika, Heru, “ Mold an Introduction” LGEIN, Cibitung, 2006
Stevens P Malcolm, “ Kimia Polimer”, Pradna Paramita,Jakarta 2001
Yasem, A dan Yayla P,”Concurrent Design of Plastics Injection Moulds” Proceedings of 5th International Symposium on Intelligent Manufacturing Systems, Istanbul 2006
http://en.wikipedia.org/wiki/Moulding/"> http://en.wikipedia.org/wiki/Moulding/
http://www.cheresources.com/injectionzz.shtml/"> http://www.cheresources.com/injectionzz.shtml/
http://www.media.mit.edu/physics/pedagogy/fab/mold/smjpginj/injpict.htm"> http://www.media.mit.edu/physics/pedagogy/fab/mold/smjpginj/injpict.htm
http://www.eng.nus.edu.sg/EResnews/0402/sf/sf_8.html"> http://www.eng.nus.edu.sg/EResnews/0402/sf/sf_8.html
http://claymore.engineer.gvsu.edu/~jackh/eod/manufact/manufact-213.html
http://www.pitfallsinmolding.com/


*Disampaikan dalam Matakuliah Material Polimer, PPS Ilmu Material Universitas Indonesia

This page is powered by Blogger. Isn't yours?