Pelajaran 2.6MembentukBab 2 · Pencetakan plastik dan karet

Compression molding (SMC, BMC, karet)

Satu charge dipres dan dimatangkan (cure) di cetakan panas

Compression molding menaruh bongkahan material yang sudah ditakar ke dalam cetakan panas yang terbuka, lalu menutup cetakan dan menekannya hingga material memenuhi bentuk dan mengeras. Ini cara klasik membuat seal dan gasket karet, serta panel mobil berpenguat serat. Material mengalami cure (mengeras permanen lewat reaksi kimia), bukan sekadar mendingin.

Foto: Sam D. Wilbur, CC BY-SA 4.0, melalui Wikimedia Commons

Compression molding · 4 langkah dalam cetakan berpemanasAngka dalam lingkaran sesuai dengan langkah-langkah di bawah. Keempat panel menunjukkan satu siklus dalam cetakan dua bagian yang dipanaskan.

Cara kerjanya

Muat charge. Segumpal material yang ditimbang, disebut charge, ditaruh di cetakan bawah yang dipanaskan. Bisa berupa karet mentah, SMC (sheet molding compound: lembaran resin dengan serat kaca cincang) atau BMC (bulk molding compound: campuran resin dan serat seperti dempul).
Press. Press hidrolik menurunkan bagian atas yang dipanaskan. Tekanan, biasanya puluhan hingga beberapa ratus bar pada komponen, membuat material mengalir dan memenuhi setiap sudut rongga.
Cure. Press menahan cetakan tertutup pada suhu biasanya sekitar 140–180 °C. Panas memicu cross-linking (ikatan kimia yang menyatukan molekul menjadi satu jaringan), sehingga komponen mengeras permanen. Lapisan tipis kelebihan material, flash, terperas keluar di sambungan.
Buka dan keluarkan. Press terbuka dan pin pelontar mendorong komponen keluar. Flash dipangkas, dengan tangan, dengan tumbling pada kondisi beku untuk karet, atau dengan permesinan untuk komposit.

Karena material nyaris tidak berpindah, serat kaca panjang tetap utuh, yang memberi komponen SMC dan BMC kekuatan tinggi untuk beratnya.

Fakta kunci

Material: Karet (alam, EPDM, silikon, fluoroelastomer); komposit termoset SMC dan BMC; juga resin melamin dan fenolik
Komponen khas: O-ring, gasket, keypad, panel bodi mobil, kap truk, kotak listrik, piring melamin
Ukuran komponen: Dari seal kecil beberapa gram hingga panel mobil sepanjang lebih dari satu meter
Presisi: Biasanya sekitar ±0,1 hingga ±0,3 mm; ketebalan bergantung pada flash di sambungan
Hasil permukaan: Menyalin cetakan; panel SMC bisa keluar cukup halus untuk dicat sebagai komponen bodi mobil
Ukuran batch yang cocok: Dari ratusan hingga ratusan ribu komponen
Biaya perkakas dan mesin: Cetakan lebih murah daripada cetakan injeksi untuk ukuran yang sama, dari beberapa ribu dolar untuk karet hingga ratusan ribu untuk panel SMC besar; press dari puluhan ribu hingga jutaan dolar
Kecepatan: Biasanya 1–10 menit per siklus, ditentukan oleh waktu cure

Kekuatan dan batasan

Kekuatan

Cetakan sederhana dan kokoh tanpa runner atau gate
Sedikit limbah material; menjaga serat panjang tetap utuh
Komponen komposit besar, kuat, dan kaku
Bekerja dengan karet dan termoset yang tebal dan berisi pengisi

Batasan

Siklus lebih lambat daripada cetak injeksi
Flash harus dipangkas dari setiap komponen
Sulit membuat bentuk yang sangat rumit, rusuk tipis yang dalam, atau toleransi ketat
Charge harus ditimbang dan ditempatkan, sering dengan tangan

Di mana dipakai

OtomotifKap mesin, pintu belakang, dan panel bodi dari SMC; seal, bushing, dan grommet karet
KelistrikanKotak saklar, rumah meter, isolator dari BMC
IndustriO-ring, gasket, diafragma, seal katup
KonsumenKeypad silikon, alas dapur, piring melamin
DirgantaraBraket dan fitting komposit berkekuatan tinggi

Cara mengenalinya

Komponen karet dengan rusuk tipis atau tepi terpangkas di sepanjang satu garis, tempat flash dibuang.
Tanpa bekas gate atau sprue, karena material tidak pernah diinjeksikan.
Pada panel SMC, sisi belakang yang agak berbintik atau berpola serat dan dinding yang tebal dan merata.
Terasa keras dan tahan panas: komponen akan hangus, bukan meleleh, saat dipanaskan.

Bandingkan dengan

Cetak injeksi2.1menginjeksikan lelehan ke cetakan tertutup; lebih cepat dan lebih detail, tetapi cetakan lebih mahal dan serat lebih pendek.Kalender (calendering)2.7juga menangani karet, tetapi membuat lembaran kontinu di antara rol, bukan komponen berbentuk.Resin transfer molding dan infusion10.2cara lain membuat komponen komposit, dengan mendorong resin cair ke serat kering di cetakan tertutup.

Tonton

Elastech Solutions · Penjelasan pemula tentang compression molding karet

Sofeast · Langkah dan kosakata, difilmkan di pabrik

IDI Composites · Dari charge SMC hingga komponen komposit jadi

Taitian Press · Press raksasa 4.500 ton membuat komponen mobil

Lihat foto asli

Wikipedia: Compression molding — diagram proses dan jenis-jenis cetakan utama
Wikipedia: Sheet moulding compound — material SMC dan lini produksinya
Pencarian foto Wikimedia Commons

Ingat

Muat charge, press, cure dengan panas, keluarkan, dan pangkas flash.
Membentuk material yang mengeras lewat kimia: karet dan termoset berisi serat.
Cetakan sederhana dan serat panjang, tetapi siklus lebih lambat daripada cetak injeksi.