Ekstrusi Bahan Polimer

Ekstrusi adalah salah satu proses pembentukan dasar untuk logam, keramik, serta polimer. Ekstrusi adalah proses kompresi di mana material dipaksa mengalir melalui lubang die untuk menghasilkan produk kontinu panjang yang bentuk penampangnya ditentukan oleh bentuk lubang. Sebagai proses pembentukan polimer, ekstrusi banyak digunakan pada thermoplastic dan elastomer untuk memproduksi barang secara massal. Barang tersebut seperti: tabung, pipa, selang, bentuk struktural, lembaran dan film, filamen kontinu, serta lapisan kawat dan kabel listrik.

Dalam ekstrusi polimer, bahan baku dalam bentuk pelet atau bubuk dimasukkan ke dalam barrel ekstrusi di mana bahan tersebut dipanaskan, dilebur, dan dipaksa untuk mengalir melalui die dengan menggunakan poros ulir yang berputar. Dua komponen utama extruder adalah barrel dan poros ulir. Die bukanlah komponen extruder. Die adalah alat khusus dengan profil seperti produk yang akan diproduksi. Plastik dibawa melalui barrel menuju lubang die dengan putaran poros ulir. Poros ulir dibagi menjadi beberapa bagian sesuai dengan fungsinya. Bagian tersebut antara lain:

• Bagian pengisian bahan.
• Bagian kompresi.
• Bagian pengukuran.

Gambar 1. Extruder untuk Plastik.
(Sumber: M. P. Groover, 2010, Fundamentals of Modern Manufacturing: Materials, Processes, and Systems, edisi 4.)

Konfigurasi Die

Bentuk lubang die menentukan bentuk penampang produk. Kita dapat membagi die dalam beberapa profil:

• Profil pejal.
• Profil berongga (seperti tabung).
• Lapisan kawat dan kabel.
• Lembaran dan film.
• Filamen.

Profil pejal
Profil pejal meliputi bentuk biasa seperti lingkaran, persegi, dan penampang tidak beraturan.

Profil berongga
Ekstrusi profil berongga seperti: tabung, pipa, selang, dan penampang melintang lainnya yang memiliki lubang. Pembuatan profil ini membutuhkan mandrel untuk membentuk lubang.

Lapisan kawat dan kabel
Lelehan polimer diterapkan pada kawat atau kabel.

Lembaran dan film
Lembaran dan film thermoplastic diproduksi dengan sejumlah proses di mana yang paling penting adalah dua metode berdasarkan ekstrusi. Film tipis digunakan untuk pengemasan (bahan pembungkus produk, tas belanjaan, dan kantong sampah). Aplikasi film yang lebih tebal mencakup penutup dan pelapis (penutup kolam dan pelapis untuk saluran irigasi).

Filamen
Aplikasi terpenting dari serat dan filamen polimer adalah tekstil. Penggunaannya sebagai bahan penguat dalam plastik (komposit) semakin berkembang aplikasinya, namun masih kecil dibandingkan dengan tekstil.

Cacat dalam Ekstrusi Bahan Polimer

Sejumlah cacat dapat memengaruhi produk yang diekstrusi. Salah satu yang terburuk adalah melt fracture. Kegagalan ini berupa permukaan yang sangat tidak teratur pada produk. Cacat yang lebih umum dalam ekstrusi adalah permukaan produk yang kasar saat keluar dari die.

Gambar 2. Jenis-jenis Cacat pada Produk Ekstrusi Plastik.
(Sumber: M. P. Groover, 2010, Fundamentals of Modern Manufacturing: Materials, Processes, and Systems, edisi 4.)

Referensi

M. P. Groover, 2010, Fundamentals of Modern Manufacturing: Materials, Processes, and Systems, edisi 4.