close Beranda Tentang Kami Produk Informasi
Berita Blog
Kontak Karir
sinarmonas

Blog

Cara Menentukan Ukuran Tools Atau Die  Untuk Proses Ekstrusi

Cara Menentukan Ukuran Tools Atau Die Untuk Proses Ekstrusi

20 Januari 2022

Berbicara tentang proses pembuatan kabel, maka salah satu tahapan proses yang sangat penting adalah proses ekstrusi. Proses ektsrusi adalah proses membungkus konduktor atau bahan input oleh lelehan plastik dengan bantuan Cetakan atau Die, dimana material plastik di dalam barrel extruder serentak dipanaskan kemudian di dorong oleh screw memasuki ruang antara nipple-die sekaligus membungkus konduktor atau bahan input. Proses ekstrusi ini sangat penting, oleh karena kegagalan di tahapan ini dapat mengakibatkan timbulnya kerugian-kerugian seperti terbuangnya: input bahan, material plastik, energi listrik maupun tenaga.

Gambar 1. Berbagai bentuk dan ukuran die

Agar proses dapat dilakukan dengan baik dan benar, maka ketika mempersiapkan proses perlu diperhatikan hal-hal berikut, antara lain: Material yang akan digunakan dan Cara penanganannya, Kesiapan mesin, Pemilihan Screw, Pemilihan Tool serta Alat-alat bantu lainnya. Secara umum ada 3 sistim proses pada proses ektrusi kabel, yaitu :

1. Sistim Kompresi
2. Sistim Tubing
3. Sistim Semi Kompresi

Perhitungan die untuk sistim tubing dan semi kompresi didasarkan pada teori Draw Down Ratio (DDR), sementara pada sistim kompresi diameter die sama dengan diameter kabel.

Draw Down Ratio (DDR) adalah perbandingan antara panjang kabel/Ielehan plastik yang membungkus core/konduktor setelah keluar melewati bibir die (L2) dengan panjang tube ekstrusi Ielehan di dalam die (L1). Jadi DDR adalah :

DDR= Draw Drawn Ratio=L2/L1
DDR= (Dd2-Dn2)/(ds2-dc2)

Dd = (DDRx(ds2-dc2)+Dn2), dimana :
Dd=Diameter die
Dn=Diameter outer nipple
ds =Diameter kabel
dc=Diameter core atau konduktor

Agar core atau konduktor terbungkus secara merata/ balance oleh lelehan plastik, maka ratio diameter die dengan outer nipple dibagi oleh ratio dari diameter kabel dengan core harus mendekati 1, atau dengan kata lain Draw Balance Ratio (DBR)

DBR=(Dd/Dn)/(ds/dc)z1, (0,95<_DBR<_1,05)
Dd=Diameter die
Dn=Diameter outer nipple
ds =Diameter kabel
dc =Diameter core atau konduktor

Berapa nilai DDR?, berdasarkan prosesnya dibagi dua Jika proses menggunakan sistim Tubing, maka

DDR : 1,5 - 2,5 untuk material : PVC, PE, XLPE
           1,5 - 2,0 untuk material : Nylon
           2,0 - 2,5 untuk material : Low Smoke

Bila proses menggunakan sistem Semi kompresi, maka :

DDR : 1,0 - 1,6 untuk material : PVC, PE, XLPE

Pada kenyataannya aplikasi rumus DDR untuk menghitung tool (die) di lapangan dirasakan oleh pemakai (foreman, operator) kurang praktis, karena rumusnya agak panjang dan agak susah diingat. Biasanya mereka menghitung die dengan sistim tubing, digunakan rumus yang sangat ringkas yaitu diameter die sama dengan 2,5 sampai 3 kali tebal ditambah diameter outer nipple atau dapat ditulis sbb:

Dd = ((2,5-3)xt)+dn, dimana:
Dd = Diameter die
t =tebal insul atau sheath
dn = diameter outer nipple

walaupun rumus di atas sangat praktis akan tetapi perlu didampingi dengan konsep DBR (Draw Balance Ratio), DBR=(Dd/Dn)/(ds/dc),--1, (0,95.DBR<=1,05) agar peluang kegagalan proses akibat kesalahan pemilihan tool semakin kecil seperti sheath kabel terjadi nguping. Artinya setelah kita menghitung die berdasarkan konsep DDR ataupun berdasarkan rumus Dd = ((2,5-3)xt)+dn, langkah selanjutnya hitung DBR nya, jika nilai DBR nya di dalam range 0,95<=DB1,05 berarti tool yang dipilih sudah benar, akan tetapi jika nilainya diluar itu maka ganti die atau nipple-nya sedemikian rupa sehingga nilai DBR ada didalam range tersebut.

Gambar 2. Berbagai bentuk dan ukuran Nipple

Sementara untuk Semi Kompresi penulis menyarankan rumus alternatif untuk menghitung die adalah sebagai berikut :

Dd = (2,5xt)+dn , dimana :
Dd = Diameter die
t = tebal insul atau sheath
dn = diameter outer nipple

Juga untuk Semi Kompresi ini diameter inner nipple (dni) disarankan dni = (0,5-1,5) + core, agar efek kompresinya masih terjadi.

Semoga rumus praktis yang penulis sampaikan di atas dapat diaplikasikan dengan baik, supaya pemilihan tools yang akan digunakan untuk proses ekstrusi dapat lebih tepat, sehingga hasil proses sesuai dengan standar kualitas yang diharapkan.

Penulis : R, Hernadi, Extrusion Engineer PT Jembo Cable Company Tbk.