Mengenal Karakteristik Plastik Sebagai Bahan Material Part Mesin

Plastik, adalah merupakan bahan (material) sintetis yang mempunyai beberapa keunggulan, yaitu : ringan, kuat dan mudah dibentuk, anti karat dan tahan terhadap bahan kimia, mempunyai sifat isolasi listrik yang tinggi, dapat dibuat berwarna maupun transparan dan biaya proses yang lebih murah.Namun begitu daya guna plastik juga terbatas karena kekuatannya yang rendah, tidak tahan panas mudah rusak pada suhu yang rendah.

Bahan sintetis plastik (Plastics Materrials), ini adalah suatu bahan yang pertama kali dibuat oleh Leo Baekeland seorang Belgia tahun 1907 dan dipatenkan dengan nama Baklite. Molekul yang kita sebut sebagai “Polymer” yang berarti, Materials Plastics yang terbentuk dari ikatan rantai atom-atom serta terdiri atas “beberapa Unit” ikatan rantai atom-atom tersebut, oleh karena itu proses pengikatan dengan molekul-molekul kecil ini dikenal sebagai “Polymerization”. Contoh dari bahan jenis ini ialah Polythene yakni Polymer yang terdiri atas 1200 atom Carbon pada setiap 2 atom Hydrogen (lihat gambar 1) sehingga memiliki tegangan serta keuletan yang tinggi.dan pada beberapa jenis plastic memiliki regangan yang besar yang dakibatkan oleh rantai ikatan yang panjang.

Pengelompokan Plastik

Secara garis besar, plastik dapat dikelompokkan menjadi dua golongan, yaitu : plastik thermoplast dan plastik thermoset. Yang membedakan dari kedua jenis ini ialah panjang rantai ikatan polimernya yang tentu saja akan berpengaruh terhadap perbedaan sifat dari bahan Plastik tersebut antara lain ketahan terhadap temperature tinggi atau pemanasan
  • Thermoplastic
Plastik thermoplast adalah plastik yang dapat dicetak berulang-ulang dengan adanya panas. Yang termasuk plastik thermoplast antara lain : PE, PP, PS, ABS, SAN, nylon, PET, BPT, Polyacetal (POM), PC dll.

  • Thermosetting
Sedangkan plastik thermoset adalah plastik yang apabila telah mengalami kondisi tertentu tidak dapat dicetak kembali karena bangun polimernya berbentuk jaringan tiga dimensi.

Dengan formasi rantai molekul sebagaimana diperlihatkan pada gambar diatas maka apabila temperature dikembalikan maka thermosetting akan menjadi keras dan kaku (Rigid). Dan tidak akan lembek kembali hal ini disebabkan oleh ikatan yang kuat dari rantai molekul, dengan demikian Thermosetting menjadi keras dan stabil.

Oleh karena itu thermosetting banyak digunakan sebagai handle tahan panas, asbak rokok, fitting lampu dan lain-lain. Bahan-bahan yang termasuk dalam kelompok ini antara lain Bakelite, 
PU (Poly Urethene), UF(Urea Formaldehyde), MF (Melamine Formaldehyde), polyester, epoksi resins dan polyester. Jenis ini yang berbeda adalah epoxy resins yang digunakan sebagai bahan perkat (Glues) atau Araldite serta bahan pelapis fibre glass akan mengeras karena pengaruh temperatur ruangan.

Untuk membuat barang-barang plastik agar mempunyai sifat-sifat seperti yang dikehendaki, maka dalam proses pembuatannya selain bahan baku utama diperlukan juga bahan tambahan atau aditif. Penggunaan bahan tambahan ini beraneka ragam tergantung pada bahan baku yang digunakan dan mutu produk yang akan dihasilkan. Berdasarkan fungsinya, maka bahan tambahan atau bahan pembantu proses dapat dikelompokkan menjadi : bahan pelunak (plasticizer), bahan penstabil (stabilizer), bahan pelumas (lubricant), bahan pengisi (filler), pewarna (colorant), antistatic agent, blowing agent, flame retardant dsb.

Pemakaian Bahan Plastik Industri Secara Umum

  • Poly Vinyl Chloride (PVC)
Poly Vinyl Chloride (polivinil klorida) merupakan hasil polimerisasi monomer vinil klorida dengan bantuan katalis. Pemilihan katalis tergantung pada jenis proses polimerisasi yang digunakan.
Untuk mendapatkan produk-produk dari PVC digunakan beberapa proses pengolahan yaitu: Calendering, dengan produk akhir berbentuk sheet, film, leather cloth dan floor covering. Proses lainnya adalah Ekstrusi, yang merupakan cara pengolahan PVC yang banyak digunakan. Dari proses ini dapat dihasilkan bermacam-macam produk dengan mengganti ‘Extruder head’ agar dapat menghasilkan bermacam bentuk seperti· pipa, tube, building profile, sheet, floor covering dan monofilament, isolasi kabel listrik dan telepon serta barang berongga dan blown film.
Proses yang lain adalah dengan Cetak Injeksi, yang dapat menghasilkan produk seperti sol sepatu, sepatu boot, container, sleeve (penguat leher baju), valve, fitting electrical serta engineering part.
Dalam keadaan tidak plastis PVC sangat kenyal dan keras, namun apabila melembek maka PVC akan menjadi plexible dan mengaret, ini sifat yang baik dari PVC yang memberikan dimensi yang stabil serta sifatnya yang lain ialah tahan terhadap air, asam, alkalis dan bahan pelarut lainnya.

  • Polyasetal atau PolyOxyMethylene (POM)
Polyacetal (poliasetal) merupakan salah satu engineering plastic yang penting yang banyak digunakan di bidang teletronik, bangunan dan sector alat-alat tehnik. Ada 2 tipe poliasetal yaitu homopolimer dan kopolimer. Asetal homopolimer merupakan polimer kristalin yang dibuat dari formaldehida
Resin ini secara tehnis disebut polioksi metilena (POM). Asetal homopolimer dapat dicampur daengan aditif seperti : antioksidan, lubrikan, filler, pewarna, UV stabilizer, dll. Resin ini aslinya berwarna putih buram.

 
Sifat-sifat umum resin asetat adalah:
1. Strength
Tanpa adanya modifikasi, resin ini mempunyai kekuatan tarik, kekuatan kompresi dan ketahanan gesek yang tinggi. Resin ini halus dan deformasinya rendah jika diberi beban. Resin ini mempunyai batas lelah bengkukan (flexural fatique) yang tinggi sehingga baik digunakan sebagai bahan baku pegas.
2. Toughness
Resin ini umumnya liat, tahan pukul meskipun pada suhu rendah, kemulurannya pada suhu kamar mencapai 12% dan pada suhu yang lebih tinggi mencapai 18%.
3. Thermal
Titik leleh homopolimer asetal lebih rendah daripada engineering thermoplastic lainnya.
4. Elektrikal
Sifat elektrikalnya dipengaruhi oleh kandungan uap air. Konstanta dielektrikalnya bervariasi dari frekwensi 102-106 Hz, dan dielectric strength-nya tinggi.
5. Chemical
Tahan terhadap bermacam-macam pelarut, eter, minyak pelumas, minyak, bensin, bahan bakar dari methanol, dll.
6. Friksi/umur pakai
Sifat pakai dan friksi baik karena permukaannya lebih keras dan koefisien gesekannya rendah.
7. Flameability
Resin asetal homopolimer ini merupakan material yang terbakar pelan-pelan dan berasap sedikit.
8. Stabiliants dimensi
Karena asetal menyerap sangat sedikit uap air, maka perubahan dimensinya pun sangat
kecil.

  • PolyCarbonat (PC)
Polycarbonate (polikarbonat) merupakan engineering plastic yang dibuat dari reaksi kondensasi bisphenol A dengan fosgen (phosgene) dalam media alkali. Polikarbonat mempunyai sifat-sifat : jernih seperti air, impact strengthnya sangat bagus, ketahanan terhadap pengaruh cuaca bagus, suhu penggunaannya tinggi, mudah diproses, flameabilitasnya rendah. Untuk menghasilkan produk-produknya melalui proses dengan tehnik pengolahan thermoplastic pada umumnya, yaitu: cetak injeksi, ekstruksi, cetak tiup, dan structural foam moulding. Sheet polikarbonat dapat diproses dengan tehnik thermoforming menggunakan tekanan maupun vakum. PC juga dapat dikenai proses finishing meliputi pelarut dan adhesive bonding, pengecatan, printing, hot-stamping, ultrasonic welding, dll.
Penggunaan PC di berbagai sector sangat luas, antara lain:
1. Sektor otomotif. 
PC memberi performance tinggi pada lensa lampu depan/belakang. PC ‘opaque grade’ digunakan untuk rumah lampu dan komponen elektrik. ‘Glass reinforced grade’ digunakan untuk grill.
2. Sektor makanan,
PC digunakan untuk tempat minuman, mangkuk pengolah makanan, alat makan/minum, alat masak microvwave, dll, khususnya yang memerlukan produk yang jernih.
3. Bidang medis
Pada bidang medis, PC digunakan sebagai filter housing, tubing connector, peralatan operasi yang harus
disterilisasai.
4. Industri elektrikal.
PC digunakan untuk membuat konektor, pemutus arus, tutup baterai,‘light concentrating panels’ untuk display kristal cair, dll
5. Alat/mesin bisnis.
PC dapat digunakan untuk membuat : housing dan komponen bagian dalam dari printer, mesin fotokopi, konektor telepon, dll.

  • Polyamides (Nylon)
Nylon merupakan istilah yang digunakan terhadap poliamida yang mempunyai sifat-sifat dapat dibentuk serat, film dan plastic. Struktur nylon ditunjukkan oleh gugus amida yang berkaitan dengan unit hidrokarbon ulangan yang panjangnya berbeda-beda dalam suatu polimer.
Sifat-sifat nylon :
1. Secara umum nylon bersifat keras, berwarna cream, sedikit tembus cahaya.
2. Berat molekul nylon bervariasi dari 11.000-34.000
3. Nylon merupakan polimer semi kristalin dengan titik leleh 350-570 oF. titik leleh erat kaitannya dengan jumlah atom karbon. Jumlah atom karbon makin besar, kosentrasi amida makin kecil, titik lelehnyapun menurun.
4. Sedikit higroskopis : oleh karena itu perlu dikeringkan sebelum dipakai, karena sifat mekanis maupun elektriknya dipengaruhi juga oleh kelembaban relative dari admosfir.
5. Tahan terhadap solvent organic seperti alcohol, eter, aseton, petroleum eter, benzene, CCl4 maupun xylene.
6. Dapat bereaksi dengan phenol, formaldehida, alcohol, benzene panas dan nitrobenzene panas.
7. Nylon relative tidak dipengaruhi oleh waktu simpan yang lama pada suhu kamar. Tetapi pada suhu yang lebih tinggi akan teroksidasi menjadi berwarna kuning dan rapuh. Demikian juga sinar matahari yang kuat akan kurang baik terhadap sifat mekanikalnya.
8. Penambahan aditif dalam nylon dimaksud untuk memperbaiki sifat-sifat nylon.

Tehnik pengolahan nylon yang utama adalah cetak injeksi dan ekstrusi. Tehnik lain seperti cetak tiup, rotational moulding, reaction injection moulding (RIM) . Adapun penggunaannya adalah sebagai berikut :
1. Industri listrik dan elektronika.
Nylon 6, baik yang diberi pengisi maupun tidak, mempunyai sifat-sifat yang cocok untuk industri, elektronika maupun telekomunikasi, antara lain yaitu : Tahan suhu tinggi pada pengoperasian yang kontinu, Bersifat isolasi dan Ketahanan pukulnya tinggi
2. Mobil
Nylon 6 dapat digunakan untuk membuat : pelampung tangki bahan baker, blok bantalan, komponen motor, speedometer, gear, pengisi udara karburator, kerangka kaca, penutup tangki bahan bakar, reflector lampu depan, penutup stir, dop roda mobil, dll.
3. Tekstil
Di industri tekstil, nylon 6 digunakan untuk membuat : bobbin (gelondong benang), perkakas tenun, ring yang dapat dipindah-pindah, gear, dll.

4. Peralatan rumah tangga
Nylon digunakan untuk furniture, peralatan dapur, folding door, komponen mesin jahit, kancing, pegangan pisau, kerangka pencukur elektrik.
5. Mesin- mesin industri
Mesin- mesin yang dibuat dari nylon 6 antara lain : gear, bantalan (bearing), pulley, impeller pompa motor, sprocket, rol, tabung, alat pengukur pada pompa bensin.
6. Kemasan
Dapat digunakan untuk mengemas makanan seperti : ikan, daging, saus, keju, coklat, kopi, dll.

  • PolyTetraFluoroEthylene (PTFE atau Teflon)
Teflon sangat kenyal dan flexible serta unggul dalam ketahanan panas dimana Teflon tidak dapat terbakar, tidak dapat diserang oleh berbagai reaksi bahan pelarut serta bahan isolator listrik yang baik, koefisien gesek yang rendah dengan harga yang relative murah.
Pemakaian teflon biasanya digunakan sebagai bantalan (bearing) pipa-pipa bahan bakar, gasket. serta peralatan bahan kimia dimana PTFE sangat tahan terhadap pengaruh bahan kimia.


  • PolyEthylene Perephtalate (PET)
Polyethylene terephtalate yang sering disebut PET dibuat dari glikol (EG) danterephtalic acid (TPA) atau dimetyl ester atau asam terepthalat (DMT)
Sifat-sifat PET antara lain: PET merupakan keluarga polyester seperti halnya PC. Polymer PET dapat diberi penguat fiber glass, atau filler mineral. PET film bersifat jernih, kuat, liat, dimensinya stabil, tahan nyala api, tidak beracun, permeabilitas terhadap gas, aroma maupun air rendah.
PET engineer resin mempunyai kombinasi sifat-sifat: kekuatan (strength)-nya tinggi, kaku (stiffness), dimensinya stabil, tahan bahan kimia dan panas, serta mempunyai sifat elektrikal yang baik. Selain itu, PET memiliki daya serap uap air yang rendah, demikian juga daya serap terhadap air. PET dapat diproses dengan proses ekstrusi pada suhu tinggi 518-608 oF, selain itu juga dapat diproses dengan tehnik cetak injeksi maupun cetak tiup. Sebelum dicetak sebaiknya resin PET dikeringkan lebih dahulu (maksimum kandungan uap air 0,02 %) untuk mencegah terjadinya proses hidrolisa selama pencetakan. Penggunaan PET sangat luas antara lain : botol-botol untuk air mineral, soft drink, kemasan sirup, saus, selai, minyak makan.

Banyak plastik lain yang bisa sampeyan temukan di sekitar sampeyan, seperti plastik kresek (HDPE) dan lain-lain yang tentunya punya karakteristik yang sedikit berbeda pula. Mungkin nanti dilain artikel saya lengkapi lagi serba-serbi tentang plastik ini.

Semoga bisa menambah sedikit pengetahuan bagi sampeyan yang sedang cari-cari referensi material industri selain metal dan logam.
Post Navi

Post a Comment

0 Comments

Close Menu