Proses Produksi Dan Risiko Pabrik Plastik (Injection Molding)

Produk plastik injeksi sering kita jumpai di sekitar kita. Sparepart otomotif, perabotan rumah tangga, botol minuman, sedotan, dan perlengkapan industri atau rumah tangga lainnya merupakan barang-barang yang terbuat dari plastik. Tulisan ini khusus membahas proses produksi dan risiko di balik proses produksi barang-barang plastik, khususnya plastik injeksi (molding) untuk kepentingan industri asuransi.

Plastik memiliki aneka ragam campuran kimiawi sehingga menghasilkan karakteristik plastik yang berbeda. Beberapa kelebihan dari bahan plastik yaitu ringan, fleksibel, multiguna, kuat, tidak bereaksi, tidak karatan dan bersifat termoplastis (heat seal), dapat diberi warna dan harganya yang murah. Kelemahan dari plastik karena adanya zat monomer dan molekul kecil dari plastik yang mungkin bermigrasi ke dalam bahan pangan yang dikemas.

Berdasarkan jenis mesin yang digunakan, metode pembuatan plastik injeksi molding terdiri dari dua cara yaitu mesin injeksi plastik vertikal (vertical injection molding machine) dan mesin injeksi plastik horisontal (horizontal injection molding machine). Tulisan ini khusus membahas mengenai proses mesin injeksi plastik horisontal karena aplikasinya lebih sering dijumpai dalam industri. Injection molding adalah metode pemrosesan material termoplastik yang mana material yang meleleh karena pemanasan diinjeksikan oleh plunger ke dalam cetakan yang didinginkan oleh air kemudian material tersebut akan menjadi dingin dan mengeras sehingga bisa dikeluarkan dari cetakan.

Secara garis besar pada injection machine terbagi menjadi tiga bagian utama:

1. Clamping Unit: berfungsi untuk memegang dan mengatur gerakan dari mold unit serta gerakan ejector saat melepas benda dari molding unit. Pada unit ini dapat diatur seberapa panjang gerakan molding saat dibuka dan berapa panjang ejector harus bergerak.

2. Molding Unit: sebenarnya adalah bagian lain dari plastic injection machine, yakni berfungsi sebagai cetakan, dengan bagian utama cavity dan core.

3. Injection Unit, terdiri dari:

a. Motor dan transmission gear unit

Bagian ini berfungsi untuk menghasilkan daya yang digunakan untuk memutar screw pada barrel, sedangkan transmisi unit berfungsi untuk memindahkan daya dari putaran motor ke dalam screw.

b. Cylinder Screw Ram

Bagian ini berfungsi untuk mempermudah gerakan screw sekaligus menjaga perputaran screw tetap konstan sehingga didapat dihasilkan kecepatan dan tekanan yang konstan saat proses injeksi plastik dilakukan.

c. Hopper

Tempat untuk menempatkan material plastik sebelum masuk ke barrel.

d. Barrel

Tempat screw dan selubung yang menjaga aliran plastik ketika dipanasi oleh heater. Pada bagian ini juga terdapat heater untuk memanaskan plastik sebelum masuk ke nozzle.

e. Screw

Berfungsi untuk mengalirkan plastik dari hopper ke nozzle.

f. Non return valve

Berfungsi untuk menjaga aliran plastik yang telah meleleh agar tidak kembali saat screw berhenti berputar.

Proses Injeksi Molding

Proses injeksi molding sedikit bervariasi berdasarkan bentuk dan jenis produk plastik yang akan dibuat. Namun, secara garis besar proses injeksi molding dapat diringkas sebagai berikut:

1. Posisi awal cetakan adalah “terbuka penuh” yang diatur sedemikian rupa sehingga memungkinkan produk yang dihasilkan nantinya dapat dikeluarkan atau diambil dengan mudah.
2. Termoplastik dalam bentuk butiran atau bubuk ditampung dalam sebuah hopper kemudian turun ke dalam barrel secara otomatis (karena gaya gravitasi) dimana ia dilelehkan oleh pemanas yang terdapat di dinding barrel dan oleh gesekan akibat perputaran sekrup injeksi.
3. Proses Injeksi Pengisian (Fill Injection): Plastik yang sudah meleleh diinjeksikan oleh sekrup injeksi (yang juga berfungsi sebagai plunger) melalui nozzle ke dalam cetakan yang didinginkan oleh air.
4. Isi Ulang dan Pendinginan (Charging and Cooling): Proses isi ulang (charging) plastik cair untuk disuntikkan pada siklus selanjutnya bersamaan dengan proses pendinginan (cooling) cetakan plastik. Pada saat proses pendinginan produk secara bersamaan di dalam barrel terjadi proses pelelehan plastik sehingga begitu produk dikeluarkan dari cetakan dan cetakan menutup, plastik leleh bisa langsung diinjeksikan.
5. Membuka Cetakan (Mold Open): Produk yang sudah dingin dan mengeras dikeluarkan dari cetakan oleh pendorong hidraulik yang tertanam dalam rumah cetakan. Gerakan melepas produk (ejection) dari dalam cetakan oleh ejector yang mendorong produk dari sisi Core agar mudah diambil, tentu saja produk harus menempel pada sisi Core ketika cetakan terbuka, dan bukan menempel pada sisi Cavity.

Hazard Pabrik Plastik

Proses injeksi molding oleh mesin injeksi harus dikontrol sedemikian rupa hingga tidak terjadi kesalahan selama proses injeksi ke molding. Bila waktu isi ulang material plastik (charging) lebih lama daripada waktu pendinginan cetakan plastik (cooling time) maka yang terjadi adalah tumpahan material plastik dari nozzle ketika mold terbuka (mold open) pada proses berikutnya. Kebakaran juga dapat terjadi oleh akibat internal dari mesin injeksi yang terdapat plastik leleh dalam suhu hingga 300 derajat Celcius.

Bahan plastik bersifat combustable dan terbakar dalam durasi lama ketika terjadi kebakaran. Untuk itu perlu menjaga kebersihan terhadap sisa proses pembuatan barang plastik dan juga di tempat penyimpanan (storage) stok barang plastik di dalam gudang. Risiko lainnya adalah dari tempat penyimpanan BBM untuk proses generator atau mesin injeksi. Semua bahan-bahan ini bersifat mudah terbakar.

Terakhir, kebersihan terhadap penyimpanan bahan mentah (raw material) berupa plastik bekas, limbah plastik, atau biji plastik dan resin karena di lokasi inipun bisa menjadi sumber kebakaran apabila terjadi kelalaian, baik oleh personil pabrik atau korsleting listrik di tempat ini.

(Reinfokus edisi II, tahun 2013)