DESAIN DAN ANALISA CORE INJECTION MOULDING

TEMPAT BOLPOIN DENGAN SOFTWARE CATIA V5R15

Latar BelakangPenggunaan plastik dari tahun ke tahun semakin meningkat dikarenakan plastik mempunyai keunggulan dibandingkan bahan lainnya. Proses yang digunakan untuk membuat produk dari plastik salah satunya adalah proses injection moulding. Bagian dari injection moulding yang berfungsi untuk mencetak produk yaitu mould unit, yang terdiri dari beberapa komponen. Komponen yang paling penting adalah core dan cavity. Sebelum pembuatan core dilakukan maka perlu dilakukan pendesainan dan analisa kekuatan struktur material core tersebut.

Tujuan dan ManfaatMempelajari langkah-langkah pembuatan desain tiga

dimensi, analisa dan simulasi kekuatan struktur material core dengan CATIA V5R15.

Mencari tahu material yang aman digunakan sebagai material core.

Mampu membuat sekaligus mendapatkan ilmu pengetahuan baru dalam mendesain tiga dimensi, menganalisa, dan mensimulasikan hasil analisa kekuatan struktur material core dengan CATIA V5R15.

Perumusan MasalahBagaimana cara mendesain tiga dimensi, menganalisa, dan

mensimulasikan hasil analisa kekuatan struktur material core dengan software CATIA V5R15.

Material apa yang aman untuk digunakan sebagai material core.

Pembatasan MasalahLangkah-langkah membuat desain tiga dimensi,

menganalisa, dan mensimulasikan hasil analisa kekuatan struktur material core dengan CATIA V5R15.

Analisa tersebut meliputi analisa deformasi, tegangan von mises, perpindahan vector.

Material yang dianalisa adalah iron dan steel.

Langkah Mendesain Tiga Dimensi Core Masuk Part DesignMembuat Body Atas CoreMembuat Lubang Tempat BolpoinMembuat Jalur Short CutMembuat KemiringanMembuat FilletMenggandakan Body Atas CoreMembuat Body Bawah CoreMembuat Lubang EjectorMembuat Lubang Pendinginan dan Baut Pengikat

Hasil Desain Tiga Dimensi Core

Langkah Menganalisadan Mensimulasikan Core

Apply MaterialMasuk Generative Structural AnalysisMenentukan Restraints (Tumpuan)Menentukan Loads (Tekanan dan Suhu)Mengubah Nilai OCTREE Tetrahedron MeshKomputasiAnalisa dan SimulasiReport

Perbandingan Hasil Analisa Iron dengan Steel

Perbandingan Struktur MaterialPerbandingan Hasil Analisa DeformasiPerbandingan Hasil Analisa Von Mises StressPerbandingan Hasil Analisa Translational

Displacement Vector

Perbandingan Struktur Material

Material Iron Steel

Young Modulus 1.2 x 1011 N/m2 2 x 1011 N/m2

Poisson Ratio .291 .266

Density 7,200 kg/m3 7,860 kg/m3

Thermal Expansion 1.21 x 10-5/°K 1.17 x 10-5/°K

Yield Strength 3.1 x 108 N/m2 2.50 x 108 N/m2

Perbandingan Hasil Analisa Deformasi

Deformasi pada Iron Deformasi pada Steel

Perbandingan Hasil Analisa Tegangan Von Mises

Tegangan Von Mises Iron Tegangan Von Mises Steel

Tabel Perbandingan Tegangan Von Mises (x 108/m2)

No Iron Steel

1 0 0

2 .17 .295

3 .339 .59

4 .509 .885

5 .679 1.18

6 .848 1.48

7 1.02 1.77

8 1.19 2.07

9 1.36 2.36

10 1.53 2.66

11 1.7 2.95

Grafik Perbandingan Tegangan Von Mises

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 110

1

2

3

4

5

steeliron

Nodal (Titik)

Tegangan Von

Mises

Perbandingan Hasil Analisa Translational Displacement Vector

Translational Displacement Vector Iron

Translational Displacement Vector

Steel

Tabel Perbandingan Translational Displacement Vector (mm)

No Iron Steel

1 0 0

2 .00246 .00264

3 .00492 .00528

4 .00738 .00792

5 .00984 .0106

6 .0123 .0132

7 .0148 .0158

8 .0172 .0185

9 .0197 .0211

10 .0221 .0238

11 .0246 .0264

Grafik Perbandingan Translational Displacement Vector

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 110

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

ironsteel

Nodal (Titik)

Displacement Vector

Kesimpulan

Desain core tergantung dari desain produk yang akan dicetak.Memilih material core harus mempertimbangkan hal-hal seperti

: jenis pemakaian mould (mass production atau tidak), kekuatan struktur, dan harga material.

Hasil analisa kekuatan struktur material core dengan CATIA V5R15 diketahui tegangan kritis iron =1.7 x 108 N/m2 dengan tegangan ijin = 3.1 x 108 N/m2, sedangkan tegangan kritis steel = 2.95 x 108 N/m2 dengan tegangan ijin = 2.50 x 108 N/m2.

Iron merupakan material yang aman digunakan sebagai material core injection moulding tempat bolpoin, karena tegangan kritisnya dibawah tegangan ijinnya.