PEEK PolyEtherEtherKetone

Polyetheretherketone PEEK adalah engineering thermoplastik  yang memiliki performa kinerja dan daya tahan paling tinggi dibanding dengan jenis plastik lainnya, oleh karena itu harganya untuk saat ini terbilang sangat mahal. PEEK memiliki daya tahan dan kekuatan mekanikal yang sangat baik melawan suhu tinggi (continuous temperature sampai  250 ᵒC).  Saat ini PEEK adalah material engineering thermoplastic  yang  memiliki nilai kekuatan terhadap rasio berat tertinggi dibanding jenis plastik apapun.  

Nylon (Polyamide PA)

Nylon (Polyamide PA 6)

Dalam banyak applikasi nylon dan acetal terpilih dari material plastik lainnya karena keuntungan dari karakteristiknya. Nylon terpilih karena presisi (dalam kondisi kering), rigid dan umur pakai yang lama (durability). Acetal dipakai karena alasan lubricity (bersifat melumasi), tahan aus, dan fatigue resistance.

Ketidaktepatan teknik mesining dapat menimbulkan internal stress yang mengakibatkan terjadinya warping dan ketidakstabilan dimensi. Harus dipahami plastik adalah thermal konduktor yang buruk. Friksi dan tekanan selama proses cutting dapat mendorong tingginya suhu permukaan mata pisau. 

Mesining Plastik Optimalisasi Cutting Tools

Pencapaian produktifitas menjadi penting, karena menentukan profit yang bisa dicapai. Tetapi untuk mendapatkan produktifitas optimal, dua hal penting mesti dilakukan. Pertama proses harus berlangsung dengan cepat dan efisien. Kedua hasil outputnya acceptable (dapat diterima). Untuk mendapatkan kualitas hasil produksi yang bisa diterima, beberapa faktor harus diperhatikan yaitu tipe plastik yang akan di cutting, peralatan cutting (tools) dan desain, ketahanan aus peralatan, dan juga fixturing dan colleting.

Cutting tool material

Ada empat grup tool material yang dipertimbangkan untuk analisis : high speed steel (HSS), carbide, ceramic dan diamond.

High-speed steel (HSS) berbiaya rendah namun demikian memberikan produktifitas tool material cukup baik, termasuk untuk jenis rigid plastik maupun fleksibel plastik. Biasanya umur pakai HSS tool tidak selama carbide tool terutama pemotongan plastik rigid. Meskipun demikian penggunaan material HSS lebih disukai jika ada tingkat kesulitan pada pemasangan fixture dan lingkungan operasi yang berat. Yang penting dicatat bahwa HSS tidak perform pada material fiber reinforced.

Carbide, dilain pihak bersifat lebih padat dan keras sebagai material cutting tool daripada HSS. Material tool berbahan carbide dapat memotong hampir semua grup plastik dengan sangat efektif. Namun tentunya harga carbide tool jauh lebih mahal dibandingkan dengan material tool tipe HSS sekitar tiga kali lebih mahal. Komparasi penggunaan carbide atau HSS dapat dianalisa melalui rasio price/performance.

Penggunaan diamond tooling dapat menjadi pertimbangan bilamana masa pakai/ kecepatan aus carbide tool dirasa tidak lagi menguntungkan.

Tool design

Ada teori yang beranggapan bahwa jika cutting tool cukup handal memotong steel ataupun wood composite, maka dapat dipastikan tool tersebut dapat memotong plastik dengan baik.

Salah, kekeliruan terbesar adalah begitu banyak routers cutting plastik material yang hanya memberikan tingkat produktifitas potensial kurang dari 50 persen. Hal ini disebabkan masing masing kategori plastik membutuhkan geometri tool yang berbeda untuk mendapatkan optimum performance dan produktifitas

Plastik memiliki karakter unik karena chip yang terserpih memiliki kemampuan untuk mengalami perlengketan (reweld) pada bidang plastik satu sama lain. Untuk itu tool geometri harus di desain untuk dapat mengeluarkan chip dari bidang potong mata pisau, hal ini bukan hanya untuk mengatasi masalah perlengketan yang menyebabkan panas dan macet dan aus namun juga untuk menghasilkan plastik part finish yang acceptable.

Multi-flute solid carbide spiral tools lebih disukai untuk mesining fiber-reinforced materials, jika dipakai mesin CNC router. Namun jika hand routers yang digunakan, alternative carbide-tipped tool dengan penyesuain plastic geometri menjadi pilihan berdasarkan cost yang lebih efisien.

Tool wear

Faktor panas yang terjadi akibat gesekan adalah musuh utama dari masa pakai tool. Mencegah tool menjadi panas diharapkan dapat memperlama masa pakai.

Pastikan memilih tool material yang cocok dengan tipe plastik yang akan di routing. Kedua pilihlah cutting tool dengan geometri yang sesuai dengan tipe plastik. Penting untuk memastikan bahwa tool yang dipakai selalu dalam kondisi tajam untuk mereduksi panas yang akan timbul. Bilamana tool tumpul maka akan memperlambat kecepatan pemotongan dengan hasil pemotongan yang kasar.

Prinsip penting segera keluarkan chip – karena akan memproduksi panas. Faktor masa pakai lainnya adalah keteguhan router, kemantapan setup dan fixturing. Material akan bergerak dan bergetar/ vibrasi ketika dipotong, hal ini akan menyebabkan kerusakan yang tidak diinginkan dari tool. 

Colleting

Banyak workshop memilih tool tanpa memperhatikan betapa pentingnya collet untuk memegang tool tersebut. Collet sedapat mungkin diganti setiap rata rata 500 sampai 700 jam pemakaian. Sebab lambat laun collet akan kehilangan elastisitas dan kekerasannya yang akan menjadi penyebab hasil finish cutting yang tidak memuaskan. Bersihkan collet dengan wire brush, sebab chip, chemical dan resin yang tidak dikeluarkan atau dibersihkan akan menjadi deposit yang akan menyebabkan kegagalan tool.

POM Polyacetal

POM atau PolyOxyMethylen atau Polyacetal atau Polyformaldehyde adalah material kelas engineering. POM memiliki kombinasi koefisien gesek rendah, tingkat abrasi yang baik dan kekerasan material yang cukup. POM sesuai kepantasan dari cost material adalah pilihan pertama  untuk aplikasi-aplikasi yang membutuhkan presisi tinggi. POM memiliki kestabilan dimensi yang baik pada peningkatan suhu, dan dapat diaplikasikan pada temperature sekitar 100 degC. POM juga tahan melawan hydrolysis.

HDPE High Density Polyethylene

HDPE (> PE 300) memiliki kekakuan dan kekerasan yang lebih tinggi dibandingkan dengan polyethylene PE yang memiliki berat molekul di bawah 300.000 g/mol. HDPE juga memiliki tensile strength dan compression strength yang  jauh lebih kuat sekitar empat kalinya dibanding LDPE.

Dilihat dari struktur rantai polimer, densitas LDPE lebih rendah dibanding dengan HDPE sehingga mempengaruhi properties kekuatan, hal ini juga karena LDPE  memilki  lebih banyak rantai cabang yang justeru terkadang lebih panjang dibanding rantai utamanya. Hal ini akan mencegah molekul  menjadi lebih kompak dan rapat. (tambahan keterangan : ada satu tipe lagi dari PE yang sedikit lebih tinggi properties fisik dan mekaniknya dibanding LDPE yaitu LLDPE (Linear Low Density Polyethylene), meskipun keduanya memiliki densitas dan berat molekul yang tidak jauh berbeda 60.000 – 100.000 g/mol mengapa hal ini bisa terjadi ? LLDPE memiliki rantai cabang yang lebih banyak dibanding dengan LDPE namun rantai cabang tersebut lebih pendek. LLDPE juga lebih tahan sobek dibanding dengan LDPE).

Untuk memahami lebih lanjut lihat : memahami properties plastik dari rantai polymer

Kembali  ke plastik HDPE. Karakter HDPE memiliki impak strength sangat baik meski  ketangguhannya tidak se-ekstrim UHMW-PE, kemudahan dimesining dan mempunyai karakter melumasi sendiri. Properties ini bertahan meski bekerja pada temperature yang sangat rendah (minus 60 deg C). HDPE memiliki ketahanan stress crack yang baik, tahan terhadap korosi (terkecuali untuk kimia asam oksidasi kuat dengan temperature tinggi). Tahan terhadap asam, basa, degreasing agents, dan hampir semua organic solvent, beberapa hydrocarbon hanya menyebabkan swelling permukaan yang ringan saja pada temperature moderate. Dibanding PP plastik HDPE memiliki impak strength yang lebih baik, tetapi kalah dalam hal temperature kerja dan tensile strength. HDPE ringan bersifat mengapung di air, menolak air dan kelembaban sehingga aman dari staining. HDPE dapat di joining dengan hot gas welding, fusion dan butt welding. Dapat dan mudah di thermoforming.

Applikasi : pemipaan dan tanki air, tanki petroleum, food cutting board, lining/ covering anti korosi, tanki tanki kimia, geomembrane dan lain lain.

HDPE black

HDPE Natural

Tips dan Teknik Mesining HDPE

HMW PE (High Molecular Weight Polyethylene) / PE 500

HMW PE colour Green

HMW PE (High Molecular Weight Polyethylene)

Kita mungkin akan dibingungkan dengan plastik polyethylene, ketika user sudah memastikan bahwa part plastik yang diinginkan dari suatu applikasi adalah polyethylene. Tapi polyethylene yang mana ? dengan grade berat molekul berapa ?. Ketika user ditanyakan hal ini, yang ditanya tentu tak kalah bingung dengan yang bertanya hehe …,begitulah. 

Tidak heran karena Polyethylene mempunyai banyak deskripsi properties, hal paling utama properties polyethylene ditentukan oleh berat molekul. Apa itu berat molekul polimer/ plastik (lihat link ini). Secara ringkas polyethylene di kelaskan dalam tiga penamaan umum ini LDPE (PE 100), HDPE (PE 300), HMW PE (PE 500), UHMW PE (PE 1000) bahkan grade lebih tinggi lagi berat molekulnya (PE 2000). 

PLASTICS COMMUNITIES LINKS and FORUMS

Berikut links (klik pada logo) komunitas professional plastik dan pemerhati plastik, silakan bergabung dan memanfaatkan forum forum komunitas ini untuk menambah wawasan pengetahuan dan ilmu mengenai plastik.