Introduction to Injection Molding - The Molding Process (excerpt)

Injection Molding - Overview

injection molding machine

Standard Operational Procedures (SOP) for injection moulding machine

PROSEDUR MENGHIDUPKAN OPERASI MESIN

LANGKAH KERJA

1. Hidupkan suis bekalan kuasa agihan utama ( isolator )
2. Hidupkan suis bekalan kuasa mesin
3. Periksa keselamatan mesin :
i.Periksa suis sesentuh ( limit suis ) pintu keselamatan unitpengapitan

ii. Periksa suis sesentuh ( limit suis ) pintu keselamatan unit suntikan.
iii. Periksa suis keselamatan ( emergency stop button ).
iv. Periksa aras minyak hidraulik.
v. Periksa kebersihan mesin.
vi. Periksa kebocoran minyak hidraulik.
4. Tunggu proses pengesahan memori di c.p.u ( initilization )
5. Hidupkan suis motor ( hydraulic pump )
6. Hidupkan suis pemanasan minyak ( jika perlu ).
7. Hidupkan suis bekalan pemanas ( heater )
- laras suhu ( jika perlu )
8. Buka saluran injap masuk dan keluar bekalan air ke :
i. Ke tekak suapan
ii. Ke acuan
iii. Ke bahagian penyejukkan minyak hidraulik ( heat extinguisher )
iv. Mesin pengawal suhu acuan ( mold tempreture controller )








PERLARASAN UNIT KAWALAN PEMANASAN

LANGKAH KERJA

1. Masukkan data suhu bahan ke bahagian pelarasan ( setting )
2. Data–data suhu adalah berbeza mengikut material yang digunakan.
3. Beza peningkatan suhu pada setiap zon pemanasan adalah antara 5°C hingga 20°C.
4. Pelarasan pada bahagian beza antara ( upper and lower limit ) juga adalah perlu.( disarankan antara 10°C hingga 20°C ).
5. Suhu leburan terjadi daripada dua kaedah :
a. Pemanasan barel
b. Geseran semasa putaran skru
6. Pelarasan suhu yang terlalu tinggi akan menyebabkan :
a. Bahan ( leburan ) menjadi rosak iaitu warna akan bertukar jika bahan putih
b. Kadar aliran menjadi lebih cepat .
c. Sifat mekanikal akan bertukar (rapuh kerana pemanasan yang melampau- overhead ).
7. Pelarasan suhu yang terlalu rendah akan menyebabkan :
a. Bahan tidak dileburkan sepenuhnya ,
b. Tidak seragam ( homogen ),
c. Skru berputar pada daya kilasan tinggi yang boleh mengakibatkan skru patah,
d. Memerlukan tekanan suntikan ( injection pressure ) yang tinggi






PEMASANGAN ACUAN KE MESIN

LANGKAH KERJA

1. Sediakan alatan dan bahan yang diperlukan iaitu :
 Acuan
 Paip besi ( panjang 1.5 kaki )
 Set allen key
 Penimbang air ( spirit lever )
 Troli hidraulik ( hydraulic table )
 ‘Eye bolt ’
 Rantai
 Safety helmet
 Sarung tangan
 ‘Mould clamp’ dan skru
 Chain lock dan hoist
 Pembaris atau pita pengukur
 Spanar boleh laras ( adjustable spanar )
 ‘Nipples ’

2. Periksa jarak platen minima dan maksima pada mesin ( minimum and maximum
mold height ) .
3. Ukur tinggi acuan , ( top platen to bottom platen ) Bawa acuan ke mesin dan pasang ‘ eye bolt ’ dan rantai.
4. Gantung rantai ke cangkuk ‘ chain lock ’ dan naikan sehingga mengatasi paras ‘tie bar ’ bahagian atas.
5. Turunkan dan tempatkan locating ring ke locating bush.( berhati – hati agar ‘ tie bar tidak rosak terkena bahagian acuan yang tajam ).
6. Rapat acuan ke platen dengan menarik rantai sehingga tegang.
7. Laraskan kestabilan acuan dengan mengunakan penimbang air.( spirit lever )
8. Dengan mengunakan allen key dan paip besi dan ikatkan bahagian tetap. Tempatkan mould clamp dan skru dengan sejajar ( elakkan senget ).berhati – hati supaya bebenang skru luar dan dalam tidak rosak.
9. Rapatkan platen bergerak ( guna ‘ setting mode ’ ) . setelah rapat ikat bahagian
platen bergerak.
10. Setelah selesai gerakkan platen (guna ‘ setting mode ’ ) buka dan tutup
berberapa kali untuk menguji kesejajaran acuan.
11. Pasang saluran penyejukkan ke nipple.( jika tidak pasti periksa saluran dengan udara mampat)
12. Buat perlarasan pada sentuhan ( touching limit ) unit suntikan.


PELARASAN UNIT PENGAPITAN ( CLAMPING UNIT )

LANGKAH KERJA

 Setelah acuan telah ditempatkan ke mesin laraskan pergerakan acuan berdasarkan ‘ 7 point setting plan ’ iaitu:
i) Minimakan parameter kelajuan acuan
- Untuk mendapatkan kelajuan yang minima selain untuk menguji kesejajaran acuan.
ii) Gerakkan platen acuan.
- Dengan mengunakan perlarasan kelajuan yang minima maka gerakkan acuan buka dan tutup beulang kali bagi menguji kesejajaran acuan. Jika tidak sejajar maka acuan hendaklah diikat semula.
iii) Laras kedudukan ( jarak ) – ‘ set stroke ’
- Semasa munguji keselamatan acuan jarak bukaan maksima hendaklah dilaraskan (jarak bukaan maksima yang disarankan adalah dua kali tinggi produk)-‘open day light’
- Selain itu jarak pertukaran kelajuan acuan hendaklah di laraskan.
iv) Laras kelajuan – ‘ set speed ’
- Daripada kelajuan yang minima , tingkatkan kelajuan acuan berperingkat sehingga mendapat kelajuan yang optima.
- Profil kelajuan buka : perlahan , laju , perlahan
- Profil kelajuan tutup : laju , sederhana , perlahan
-Semasa acuan bergerak menutup tekanan dan masa melalui zon keselamatan ( safety zone ) juga perlu dilaraskan.
v) Laras unit lentingan – ‘ ejector ’
- laraskan kedudukan ‘zero off- set ’ unit lentingan.
- Laraskan jarak unit lentingan ke hadapan.
- Laraskan kelajuan dan tekanan penolakan
- Laraskan jarak unit lentingan ke belakang
- Laraskan kelajuan dan tekanan balikan.
vi) Laras tekanan pengapitan
- Terdapat dua ( kaedah utama melaraskan tekanan pengapitan )
i. Sistem pengapitan terus ( direct clamp)
• Laraskan kedudukan sentuh acuan ( zero off- set )
• Masukan data tekanan pengapitan yang diperlukan (kiraan untuk mendapatkan clamping force disertakan di bahagian lampiran)
• Masukkan data kedudukan acuan sentuh ( touching limit )
• Tutup acuan sehingga lengan ( toggle ) lurus
• Dengan mengunakan kaedah operasi ‘ setting mode ’ buka acuan sedikit.
• Perhatikan pada jarum penunjuk tekanan , kecilkan‘ mold heigh’.dapatkan bacaan tekanan yang dikehendaki.
• Jika tekanan melebihi maka ‘mold heigh ’ perlulah dibesarkan sedikit
• Masukkan data ‘ mould touching limit ’ jika tekanan mencapai ke tahap yang dikehendaki.

vii) Periksa keselamatan acuan.
- Berdasarkan tekanan, kelajuan dan jarak yang telah dilaraskan, gerakkan acuan buka dan tutup berberapa kali untuk memastikan acuan dalam keadaan selamat. (guna kaedah operasi ‘ manual ’) .


PERLARASAN UNIT SUNTIKAN (INJECTION UNIT )

LANGKAH KERJA

a) Sedia bahan dan alatan :
- Material
- Rod tembaga
b) Bekas produk
c) Pastikan suhu barrel mencapai ke tahap yang dilaraskan.
d) Laraskan injection berdasarkan ‘7 point setting plan injection- end parameter ’
i) Laras jumlah bahan dan kedudukan holding.
- buat satu perlarasan anggaran kepada kedudukan jumlah bahan , dan cari kedudukan pertukaran fasa ‘ injection ’ ke fasa ‘ hoding ’.
- kedudukan pertukaran ( switch over ) hendaklah dilaraskan secara sedikit demi sedikit bagi mendapatkan bacaan yang berkesan.
- proses ini dikenali sebagai ‘ short-shot technique ’.
- jarak fasa injection adalah 90% manakala jarak fasa holding 10% daripada permukaan produk.
ii) Laras kelajuan putaran skru. ( set rotation speed )
- saranan kelajuan putaran skru adalah 50% daripada kelajuan sebenar.
iii) Laras tekanan suntikan. ( set injection pressure )
- saranan tekanan suntikan adalah maksima.
- ini bertujuan untuk memberikan kelajua mencapai ke tahap yang dikehendakii.
iv) Laras kelajuan suntikan. ( set injection speed )
- saranan kelajuan suntikan adalah 50% pada permulaan.
- kelajuan suntikan boleh ditingkatkan bergantung kepada saiz dan kelikatan leburan.
v) Laras masa penyejukkan ( set cooling times )
- masa penyejukkan adalah masa yang akan diambil oleh leburan untuk membeku didalam rongga acuan.
- saranan pengiraan masa penyejukkan adalah 1mm bersamaan 5 sec.
vi) Laras masa penahanan ( set holding times )
- masa penahanan ( holding times ) adalah masa yang diambil oleh skru menolak leburan ke rongga acuan.
- fasa ini berlaku semasa skru berada didalm fasa ‘ holding ’.
- saranan pengiraan masa ‘ holding ’ adalah 1 mm bersamaan 3 sec.
vi) Laras permulaan proses suntikan. ( set injection initiation )
- ambil bahan mengikut perlarasan ( a )
- buka acuan sepenuhnya.
- pastikan ‘ ejector ’ kebelakang
- rapatkan unit suntikan ( nozzle ) ke ‘ sprue bush ’.
- pilih mode operasi yang sesuai
d) Berdasarkan kelajuan unit pengapitan dan unit suntikan proses penghasilan
produk dapat dijalankan.
e) Buka tekak suapan dan buat proses pengambilan bahan.
f) Lakukan proses ‘ purging ’ sebelum operasi.
g) Pilih mod operasi ( semi-auto atau automatik ) dan mulakan operasi .








GATE FREEZE-OFF TIME ( MASA PEMBEKUAN GATE )

LANGKAH KERJA

1. Sebelum mendapat produk yang terbaik maka proses ‘ trouble shooting ’ haruslah dijalankan.
2. Terdapat kaedah–kaedah tertentu bagi mengatasi masalah produk.
3. Masalah yang timbul haruslah dikenalpasti. Antara punca masalah ialah:
a. Acuan
b. Mesin
c. Perlarasan
d. Suhu acuan dan unit suntikan
e. Bahan.
4. Selain itu, mendapatkan ‘ gate freeze off time ’juga adalah perlu bagi menghasilkan satu rangkaian produk yang berdimensi yang sama.
5. Kaedah untuk mendapatkan ‘ gate freeze off time ’ adalah:
a. Buat satu jadual perbandingan antara masa ‘holding’ dengan berat dan ‘cushion ’.
b. Timbang berat dan ambil bacaan cushion pada setiap kali satu kitaran penuh habis.
c. Tingkatkan masa holding didalam jadual sehingga mendapat satu jumlah berat dan bacaan cushion stabil.
e. Berdasarkan jadual perbandingan yang dibuat maka rumusan yang boleh dibuat adalah: ‘masa holding terakhir adalah sama dengan masa pembekuan gate’.
f. Ini disebabkan oleh setelah gate membeku maka leburan tidak dapat ditolak masuk lagi dan ini terbukti dengan bacaan nilai berat dan nilai ‘ cushion ’ yang diperolehi didalam jadual 5.
g. Oleh yang demikian perlarasan masa penahanan adalah sama dengan nilai masa penahan yang terakhir.
h. Semasa mencari masa pembekuan ‘gate ’perkara berikut haruslah diikuti:
• Suhu leburan tidak diubah
• Suhu acuan tidak diubah
• Tekanan balikan tidak diubah
6. Setelah mendapat masa pembekuan ‘gate’ ,proses mengoptimakan masa kitaran (cycle time Optimization) perlulah dilakukan:
• Kaedah berikut adalah untuk mengoptimakan masa kitaran
• Menurunkan nilai masa penyejukkan. ( sehingga nilai masa penyejukkan yang terkecil dan tiada masalah produk ditimbulkan ).
• Mempercepatkan masa pergerakkan acuan tutup dan buka. ( laras kelajuan, tekanan dan jarak )
• Mempercepatkan masa lentingan. (laras kelajuan, tekanan dan jarak ) .

TURUN ACUAN DARI MESIN

LANGKAH KERJA

1. Sediakan alatan dan bahan :
 Acuan
 Paip besi ( panjang 1.5 kaki )
 Set allen key
 Troli hidraulik ( hydraulic table )
 ‘ Eye bolt ’
 Rantai
 Safety helmet
 Sarung tangan
 Chain lock dan hoist `
 Pembaris atau pita pengukur


2. Spanar boleh laras (adjustable spanar)
3. Hentikan operasi mesin kawalan suhu, tutup semua saluran penyejukkan ke acuan.
4. Buka saluran penyejukkan yang sedia ada. Keringkan saluran penyejukkan dengan menggunakan udara mampat. (berhati–hati ketika mengendali minyak dan air panas)
5. Sembur permukaan acuan dengan semburan anti karat ( anty rust spray ).
6. Gerakkan platen acuan tutup rapat sehingga tekanan pengapitan dikenakan.
7. Pasang ‘eye bolt’ dan ikatkan rantai.
8. Cangkuk chain locks dan tegangkan rantai.
9. Buka ikatan ‘mould clamp’ bahagian platen bergerak dahulu.
10. Gerakan platen acuan kebelakang. (Berhati – hati dengan acuan yang mungkin terjatuh). Tegangkan rantai jika perlu.
11. Buka ikatan ‘mould clamp’ bahagian platen tetap.
12. Keluarkan acuan daripada locating bush.
13. Naikkan dan turunkan acuan ke troli hidraulik ( hidraulic table ). Semasa menaikkan acuan,
14. Kedudukannya mestilah melintang supaya tidak merosakan ‘ tie bar ’.
15. Bawa acuan ke meja ‘ servis ’ untuk tujuan merombak rawat.

MEROMBAK RAWAT ACUAN

LANGKAH KERJA

1. Sediakan alatan dan bahan:
 ‘ Set alllen key ’
 Paip besi
 Minyak tanah / thinner
 Kertas pasir
 Gel pencuci ( autosol )
 Semburan pelincir ( wd 40 )
 Udara mampat
 Kain buruk ( cotton waste )
 Sarung tangan
 Semburan anti karat ( anty rust spray )

2. Pisahkan acuan antara bahagian bergerak ( moveable half ) dengan bahagian tetap ( fixed half ).
3. Buat tandaan pada sebelah atas acuan. ( setiap platen harus ditanda.)
4. Buka skru untuk memisahkan bahagian - bahagian acuan di sebelah bergerak.
5. Kenalpasti kerosakan acuan di kedua – dua bahagian .
6. Dengan mengunakan minyak tanah , thinner , kain buruk dan kertas pasir cuci semua bahagian–bahagian acuan. Hilangkan segala kekotoran yang melekat pada acuan.
 Kekotoran pada bahagian permukaan acuan–terhasil daripada lebihan atau udara yang terbakar semasa proses suntikan
 Pada ‘ejector pin’ terhasil daripada kekotoran yang terperangkap ke minyak gris dan daripada udara yang tertolak keluar semasa proses suntikan.
7. Tujuan merombak rawat acuan adalah bagi memastikan kekotoran yang terhasil pada kawasan tadi tidak menggangu operasi pengeluaran.
8. Setelah selesai sapukan satu lapisan gris pada tiap – tiap batang ‘ ejector ’, pada ‘push back pin ’, ‘ guide pin ’ dan ‘ guide bush ’.
9. Pasang semula acuan berpandukan kepada tandaan yang dibuat. ( jangan tersalah pasang kerana bahagian – bahagian acuan berketepatan tinggi ).
10. Simpan acuan ke rak penyimpanan acuan jika tidak memerlukan pemasangan semula.




HENTI OPERASI MESIN

LANGKAH KERJA

1. Tutup ‘ feed throat ’, dan jalan produk sehingga ke produk yang dapat terhasil.
2. Tukar mode operasi sekiranya kitaran terakhir selesai.
3. Bawa ‘ injection ’ ke belakang.
4. Lakukan proses purging sehingga tiada leburan lagi di dalam barrel.
 Gunakan injection pressure dan speed yang rendah.
 Tolak semua leburan dan ambil leburan semula , ulangi proses kerja ini sehingga leburan habis didalam barrel.
5. Tutup acuan ( sekiranya ada ) dan jarak antara 5 – 10 mm daripada acuan tetap.
6. Sekiranya acuan tiada , platen acuan hendaklah dibawa kebelakang ke kedudukan yang maksima.( bertujuan untuk mengelakan piston hidraulik berkarat ).
7. Matikan suis bekalan elaktrik ke motor hidraulik dan pemanas.
8. Tekan ‘emergency stop button ’.
9. Matikan Suis bekalan kuasa di mesin.
10. Matikan suis bekalan kuasa di kotak agihan (isolator).
11. Tutup semua saluran penyejukkan masuk dan keluar di mesin.
12. Bersihkan persekitaran mesin.
13. Tuliskan laporan mengenai masa perberhentian mesin (machine down times).