Teknik Pengelasan Plastik Menggunakan Hot Gun Welding Torch

Teknik pengelasan plastik

Pengoperasian welding terdiri dari tahapan : persiapan plat plastik yang hendak dijoining serta pakan welding rodnya, welding (pengelasan), weld finishing (tahap dressing/perapihan). Persiapan material : pemilihan material antara welding rod dan plastiknya haruslah polymer plastik yang setipe/ sama. 

Hot Gun/ Hot Gas Plastics Welding

Las Plastik

Ada beberapa metode teknik las plastik yaitu : hot gas welding, hot gas extrusion welding, butt fusion, laser welding dan high frequency welding. Pada kenyataannya yang paling dikenal luas dalam fabrikasi thermoplastik adalah hot gas welding. Plastics welding berarti menaikkan suhu plastik sampai batas thermoplastik dengan memberi tekanan sehingga molekul akan bergerak ke posisi baru, dan menciptakan daerah homogen baru saat suhu kembali turun/ dingin.

Material plastik

Bijih Resin Plastik

Plastik merupakan salah satu material paling umum yang kita lihat dan gunakan. Material plastik secara bertahap mulai menggantikan logam, gelas dan keramik. Hal ini disebabkan bahan plastik mempunyai beberapa keunggulan, yaitu : secara volume (competitive cost) biaya lebih murah dibandingkan logam, demikian juga biaya proses dan energi jauh lebih murah dibandingkan dengan memproses logam, dapat dibuat transparan sehingga dapat berkompetisi dengan produk lain seperti kaca/ gelas, ringan/ berat jenis lebih rendah dibanding logam dan keramik, kuat dibandingkan rasio beratnya meskipun tidak berlaku untuk semua polimer, anti karat dan tahan terhadap bahan kimia, mempunyai sifat isolasi listrik yang tinggi, dan konduktifitas thermal yang rendah.

Metode sederhana mengidentifikasi jenis plastik

Kode Daur Ulang Komoditi Plastik

Tidak mudah mengenali berbagai jenis plastik. Biasanya kita dapat mengenali jenis plastik berdasarkan kode daur ulang yang tertera pada badan plastik itu sendiri dan umumnya adalah plastik yang digolongkan dalam plastik komoditas.  Plastik komoditas umum digunakan sebagai bahan wadah atau kemasan seperti untuk botol, tube, tempat makanan atau kosmetik. Plastik komoditas yang biasa dipakai umumnya dari jenis PP (polypropylene), PE (Polyethylene), PVC (Polivinylchloride) ataupun PS (Polystyrene).

Bagaimana halnya bila kita hanya mendapati bekas potongan plastiknya hingga kehilangan jejak kode daur ulang. Atau bagaimana bila kita mendapatkan suatu part plastik engineering dan kita tidak menemukan kode daur ulang ataupun kode tercetak lain dibadannya.

Plastik tidak dapat dikenali dari warna, jenis plastik bisa diwarnai apa saja sebab ditambahkan zat additive pewarna yang dicampurkan dalam adonan bijih plastik. Untuk mengenali plastik yang paling mudah secara fisik adalah uji berat jenis dan uji bakar. Tips dalam gambar berikut bisa dicoba, silakan klik untuk memperbesar gambar, kemudian klik kanan dan klik view image.

Metode Sederhana Identifikasi Jenis Plastik

Atau cobalah cara sederhana ini, karena sederhananya sudah tentu tidak akurat. Namun untuk mengatasi keterbatasan tidak adanya alat uji seperti di laboratorium material, ada baiknya ini menjadi pengetahuan.  Hal paling mungkin ketika anda bertanya, saat ini anda sedang bekerja dengan plastic jenis apa ?.

Scratching test (uji baret)

Plastik memiliki kekerasan permukaan tertentu (surface hardness), ada yang keras seperti ABS, PS, Acrylic, dan PVC-U, beberapa lebih lunak seperti PE dan PP.

Baretkan dengan ujung kuku pada permukaan plastic, jika terlihat teraba ada jejak baret kita dapat menduga plastic tersebut bukan plastic jenis permukaan yang keras. Jadi ada kemungkinan plastic tersebut adalah jenis PE atau PP atau mungkin PTFE (Teflon) atau jenis plastic lunak lainnya.

Sound test (uji suara)

Karena adanya perbedaan berat jenis dan kekerasan permukaan material plastic maka akan menghasilkan tone suara yang berbeda. Meskipun tentu saja hal ini perlu pengalaman dan latihan. Ambil potongan plastic dan jatuhkan dari  10 inch pada permukaan yang keras dan datar, bila telinga kita sudah peka terbiasa dan terlatih maka akan terlihat jelas beda tone suara plastic satu dengan jenis lainnya. Tidak jarang hal ini cukup membantu menggolongkan grup plastik tertentu.

Floating test (uji celup)

Semua jenis plastic memiliki berat jenis tertentu. Air yang kita ketahui memiliki berat jenis 1 gr/cm kubik, membantu kita mengidentifikasi plastic. Mudah hanya dua jenis plastic yang mengambang di air yaitu jenis PE (BJ 0,95) atau PP (BJ 0,91). Jenis plastic lainnya dipastikan tenggelam. Namun penting diingat, saat ini plastic sudah begitu termodifikasi dengan penambahan macam macam filler sehingga tentu saja hal ini cukup berpengaruh terhadap BJ. Bisa saja penambahan filler seperti glass fiber sebanyak 30%  pada PP akan menenggelamkan plastik ini (BJ : 1,14).

Burning test (test bakar)

Sejauh ini dibandingkan test yang dipaparkan di atas, uji bakar inilah yang lebih akurat dan dapat dengan mudah anda lakukan sendiri. Setiap jenis material plastic memiliki reaksi masing masing ketika dibakar. Hal penting diamati adalah perilaku plastic ketika dibakar serta baunya. Bila mungkin ambil plastic yang sudah anda ketahui identitasnya (biasanya ada stamp daur ulang plastic ataupun tanda lainnya pada part plastic), anda dapat bandingkan nanti dengan plastic yang tidak anda ketahui atau ragu akan jenisnya.

Bakar di ruang terbuka dimana udara bebas keluar, amati apakah terbakar (api tidak mati ketika sumber api dijauhkan) atau tidak terbakar (api segera mati ketika sumber api dijauhkan), amati warna dari pembakaran tersebut, amati asapnya. Setelah itu matikan sumber api, kipas asapnya dan bau-i. PE akan mengeluarkan warna biru/kuning ketika dibakar, bau seperti paraffin (lilin). PP akan mengeluarkan warna biru/kuning, dan ada lelehan/tetesan plastik, dan bau seperti diesel.

Untuk lebih lengkapnya lihat diagram pada gambar tersebut di atas.

Dengan kombinasi sederhana yang dipaparkan tadi kita seharusnya sudah dapat menentukan jenis plastic apa yang sedang kita kerjakan. Hal ini bisa jadi membantu kita bilamana ingin membeli kawat las sesuai plastic yang hendak dikerjakan.

Selamat mencoba.

Dasar dasar seleksi plastik

Membubut plastik memiliki keuntungan dibanding produksi part plastik secara moulding/mencetak, hal ini terutama untuk aplikasi/ part yang hanya membutuhkan volume produksi rendah, toleransi dimensi yang sempit (presisi) ataupun karena sulitnya konfigurasi dengan cetakan. Begitu banyak pilihan jenis plastik yang tentunya harus disesuaikan dengan kebutuhan pada aplikasinya. Menentukan dengan tepat untuk aplikasi tertentu menjadi satu hal yang menantang.  

Biasanya seorang insinyur akan membutuhkan setidaknya tiga properties yang sangat penting untuk fungsi komponen. Sebuah pencarian dasar akan memprioritaskan dan mencari bahan yang dapat menyediakan properties tersebut. Daftar berikut di bawah ini hanya menyajikan plastik engineering yang paling umum. Banyak plastik yang tersedia dengan berbagai modifikasi untuk meningkatkan karakteristik tertentu. Sebagai misal, modifikasi dengan bahan pengisi seperti serat gelas (glass fiber), akan meningkatkan kekuatan tarik meskipun akan mengurangi kemudahan sifat permesinan. Bahan pengisi molibdenum bisulfida akan meningkatkan lama pakai (ketahanan aus) namun disisi lain akan mengurangi stabilitas dimensi.

Plastik yang memiliki sifat dapat jernih/ transparan : 
Karakter plastik ini jernih/ tembus pandang, namun setelah dimesining menjadi buram. Polishing diperlukan untuk mengembalikan sifat  transparansi ini. Metode Polishing bisa dengan mesin polish, buffing, ataupun dengan api gas/ flame burner. Pilihan plastik transparan ini antara lain : Acrylic (paling jernih/ transparan dan kilap), Polycarbonate , Clear PVC, Polisulfon , Ultem ®

Properties kekuatan : 
Kekuatan tarik (tensile strength) dan kompresi (compression strength) adalah nilai-nilai yang penting untuk aplikasi struktural.
Pilihan pilihan terbaik : Ultem ®, PEEK, Nylon (Polyamide), Polyacetal (POM)
Pilihan buruk : Teflon ® , UHMW , LDPE , HDPE , Polypropylene

Ketahanan terhadap suhu tinggi : 
Perlu dipertimbangkan continue service temperature dan juga defleksi panas pada kondisi diberi beban.

Pilihan baik : PEEK , Ultem ® , Torlon ® , PPS, PTFE (Teflon)
Pilihan buruk : Acrylic , UHMW , ABS , PVC

Limiting PV :

Sebuah kombinasi dari tekanan (Pressure) dan kecepatan (Velocity) yang menentukan apakah material plastik tersebut memiliki kemampuan termal dan struktural yang cukup untuk menahan beban aplikasi dan tahan aus melawan kecepatan rotasi seperti pada applikasi pada bearing.
Pilihan baik : PEEK, Nylatron ® , Polyacetal (POM), Torlon ®
Pilihan buruk : UHMW, PET, Nylon.

Stabilitas Dimensi :

Secara umum properties material plastik tidak memiliki stabilitas struktural sebaik logam . Hal ini terutama disebabkan oleh kecenderungan material plastik untuk menyerap air/ uap air dan koefisien ekspansi termal yang tinggi. Bahan yang stabil memiliki daya serap air yang rendah disertai koefisien thermal expansi yang juga rendah
Pilihan baik : Ultem ® , PEEK, PPS , PET.
Pilihan buruk : Nylon , UHMW , HDPE , LDPE.

Ketahanan Kimia :

Ketahanan kimia dari material plastik sangat bervariasi. Beberapa menunjukkan resistensi yang hampir menyeluruh terhadap bahan kimia sementara yang lain menunjukkan sangat sensitif. Yang harus dilakukan adalah berkonsultasi dengan panduan referensi untuk interaksi kimia terhadap plastik tertentu.
Pilihan baik : Teflon ® , ECTFE, PVDF, PEEK, PP, PVC, PE
Pilihan buruk : Acrylic , ABS , Noryl ® , Polisulfon, Polycarbonate

Resistensi ketangguhan terhadap Impact :

Pengukuran kemampuan plastik untuk menahan goncangan tiba-tiba atau pukulan. Jangan rancu dengan ketahanan terhadap stress steady state (kelelahan/ fatigue). Polycarbonate dapat mentolerir impact yang besar tetapi tidak akibat dari pembebanan yang terus-menerus.

Pilihan baik : Nylon , Polycarbonate , UHMW , PEEK
Pilihan buruk : PET , Acrylic , Polisulfon

Faktor biaya :

Plastik dengan kinerja bagus pada temperature tinggi jauh lebih mahal .
Pilihan Murah : POM, Polypropylene, HDPE, PVC
Pilihan Mahal : PEEK , PEI, PPS , Radel ®

Biokompatibilitas :

adalah kesesuaian untuk digunakan dalam aplikasi perangkat medis.

Pilihan baik : PEEK , UHMW , PP, PE.

    
Sterilisasi uap/ steam :

Sama seperti autoklaf , suatu proses dimana uap digunakan untuk mensterilkan plastik untuk penggunaan perangkat medis.
Pilihan baik : Radel ® , Ultem ® , PEEK , Teflon ®, PVDF

Ketahanan terhadap UV :

Ketahanan terhadap UV biasanya untuk penggunaan di luar ruangan. Plastik tanpa ketahanan melawan radiasi UV akan menua dan bersifat getas. Ada yang secara natural memang tahan terhadap UV, namun secara umum plastik tidak tahan. Penambahan carbon black akan memiliki ketahanan yang lebih baik terhadap UV.

Pilihan baik : PVDF, Teflon, PEEK, Polycarbonate (UV  grade non FDA).
Pilihan buruk : Polycarbonate ( FDA ), Nylon, POM, PVC, PP.

Pentingnya pemilihan material plastik

Semifinished Engineering Plastics

Pemilihan material plastik untuk aplikasi tertentu bisa sulit hal ini terutama untuk applikasi bidang engineering. Langkah pertama mungkin mudah ; beberapa jenis plastik dapat langsung kita hapus dari kriteria terpilih. Misal pada langkah pertama dengan persyaratan yang paling mudah seperti suhu atau beban. Tapi langkah terakhir seringkali membutuhkan saran  ahli .

IMPRABOARD Corrugated Plastics Sheet

IMPRABOARD

Polypropylene corrugated  sheet atau di Indonesia dikenal dengan nama dagang impraboard adalah plastic lembaran yang terlihat berupa dua lapis mendatar permukaan atas dan bawah dengan tulangan lurus, sering kita menamainya twinwall plastic. Sebenarnya ada tiga penamaan/ (generic name) untuk struktur seperti itu : corrugated plastics board, fluted plastic board atau twinwall plastic board.