Plastik bukanlah bahan alam, melainkan hasil ciptaan manusia. Produk plastik pertama kali dibuat pada tahun 1862 oleh Alexander Parkes dengan menggunakan bahan selulosa. Awalnya, penemuan pertama Parkes itu disebut parkesine. Proses pembuatan plastik melalui beberapa perubahan hingga bisa jadi berbagai macam produk seperti sekarang ini.
Proses Pembuatan Plastik hingga Jadi Barang
Saat ini, plastik diolah menjadi berbagai macam barang yang dipakai sehari-hari, seperti kantong plastik, pembungkus makanan, kemasan botol, dan sebagainya. Berikut ini langkah dalam proses pembuatan plastik secara terperinci:
- Persiapan Material: Langkah pertama dalam pembuatan plastik adalah persiapan material. Bahan baku yang digunakan dalam pembuatan plastik adalah petrokimia, seperti etilena dan propilena. Bahan baku harus dibersihkan dan diproses sebelum dapat digunakan untuk membuat plastik. Proses ini melibatkan pemisahan kotoran dan pemurnian bahan baku.
- Polimerisasi: Setelah bahan baku disiapkan, bahan tersebut mengalami polimerisasi, yaitu proses mengubah molekul kecil menjadi polimer rantai panjang. Polimerisasi dicapai dengan memanaskan bahan baku dengan adanya katalis, yang membantu menghubungkan molekul-molekul menjadi rantai. Bahan yang dihasilkan adalah resin yang digunakan sebagai bahan dasar pembuatan plastik.
- Aditif: Setelah polimerisasi, aditif dicampur dengan resin untuk memberikan sifat yang diinginkan pada plastik. Aditif dapat mencakup pewarna, penstabil, plasticizer, dan bahan lain yang mengubah sifat fisik dan kimia plastik.
- Pencetakan: Pencetakan adalah proses pembentukan plastik menjadi bentuk yang diinginkan. Ada beberapa teknik pencetakan, termasuk pencetakan injeksi, pencetakan tiup, dan pembentukan termal. Pencetakan injeksi melibatkan penyuntikan plastik cair ke dalam cetakan, yang kemudian mendingin dan mengeras. Pencetakan tiup menggunakan tekanan udara untuk membentuk plastik cair menjadi bentuk berongga. Pembentukan termal melibatkan pemanasan lembaran plastik hingga lentur dan kemudian membentuknya di atas cetakan.
- Penyelesaian: Tahap akhir dari produksi plastik adalah penyelesaian. Tahap ini melibatkan pembuangan material berlebih dari produk cetakan dan penambahan sentuhan akhir, seperti pelabelan atau pengemasan. Produk yang sudah jadi kemudian siap untuk didistribusikan.
Polimerisasi
Polimerisasi adalah proses yang digunakan untuk membuat rantai polimer panjang dari molekul yang lebih kecil yang disebut monomer dalam pembuatan plastik. Dalam proses ini, monomer diikat secara kimia untuk membuat polimer, yang dapat dibentuk dan dicetak menjadi berbagai bentuk.
Ada berbagai metode polimerisasi yang digunakan dalam pembuatan plastik, tergantung pada jenis polimer yang diproduksi dan sifat yang diinginkan dari produk akhir.
Ada berbagai jenis proses polimerisasi yang digunakan dalam pembuatan plastik, termasuk:
- Polimerisasi adisi: Proses ini melibatkan penggabungan monomer tanpa menghilangkan produk sampingan apa pun. Misalnya, polietilena dibuat melalui polimerisasi adisi molekul etilena.
- Polimerisasi kondensasi: Proses ini melibatkan penggabungan dua atau lebih monomer berbeda dengan penghilangan molekul kecil, seperti air. Misalnya, nilon dibuat melalui polimerisasi kondensasi diamina dan asam dikarboksilat.
- Polimerisasi pembukaan cincin: Proses ini melibatkan pembukaan monomer siklik untuk membuat polimer linier. Misalnya, polikaprolakton dibuat melalui polimerisasi pembukaan cincin kaprolakton.
- Polimerisasi radikal bebas: Metode ini melibatkan penggunaan radikal bebas untuk memulai reaksi polimerisasi. Radikal bebas dihasilkan melalui penggunaan inisiator, yang dapat berupa panas, cahaya, atau senyawa kimia. Metode ini umumnya digunakan untuk menghasilkan polimer seperti polivinil klorida dan poliakrilonitril.
- Polimerisasi ionik: Dalam metode ini, reaksi polimerisasi dimulai melalui penggunaan inisiator ionik, yang menghasilkan spesies bermuatan yang dapat bereaksi dengan monomer untuk membentuk polimer. Metode ini umumnya digunakan untuk memproduksi polistirena dan polivinil asetat.
Polimerisasi merupakan langkah penting dalam produksi plastik, karena menentukan sifat dan karakteristik polimer yang dihasilkan. Jenis polimerisasi yang digunakan akan bergantung pada sifat plastik yang diinginkan dan tujuan penggunaan produk akhir.
Ekstrusi
Ekstrusi merupakan proses produksi umum yang digunakan dalam produksi plastik. Dalam proses ini, material dicairkan lalu dipaksa melewati cetakan untuk menciptakan bentuk kontinu dengan penampang tetap. Proses ini digunakan untuk membuat berbagai macam produk plastik, termasuk pipa, tabung, lembaran, film, dan profil.
Proses ekstrusi melibatkan beberapa langkah:
- Persiapan bahan: Bahan plastik mentah pertama-tama disiapkan dengan cara mencampur dan mengeringkan pelet resin untuk menghilangkan kandungan air.
- Pengumpanan: Bahan yang telah disiapkan kemudian dimasukkan ke dalam ekstruder melalui hopper. Ekstruder adalah mesin yang memanaskan dan melelehkan bahan plastik.
- Peleburan dan pencampuran: Di dalam ekstruder, bahan plastik dipanaskan dan dicampur menggunakan mekanisme sekrup. Panas dan tekanan menyebabkan bahan meleleh dan menjadi homogen.
- Pembentukan: Plastik cair kemudian dipaksa melewati cetakan, yang akan menghasilkan bentuk yang diinginkan. Cetakan dapat memiliki bentuk sederhana atau kompleks, tergantung pada produk akhir.
- Pendinginan: Plastik yang diekstrusi kemudian didinginkan menggunakan penangas air atau sistem pendingin udara. Ini akan memadatkan plastik dan memastikannya mempertahankan bentuk yang diinginkan.
- Pemotongan dan penyelesaian: Plastik yang diekstrusi kemudian dipotong sesuai panjang yang diinginkan dan menjalani proses penyelesaian, seperti pemolesan atau pelapisan.
Ekstrusi adalah proses serbaguna yang dapat digunakan untuk memproduksi berbagai macam produk plastik dengan berbagai bentuk dan ukuran. Ini adalah metode produksi yang hemat biaya dan efisien yang dapat menghasilkan produk dalam jumlah besar dengan kualitas yang konsisten.
Cetakan Injeksi
Cetakan injeksi merupakan proses produksi populer yang digunakan dalam produksi produk plastik. Dalam proses ini, material plastik dicairkan lalu disuntikkan ke dalam cetakan dengan tekanan tinggi. Setelah plastik mendingin dan mengeras, plastik dikeluarkan dari cetakan, sehingga menghasilkan produk jadi.
Proses pencetakan injeksi melibatkan beberapa langkah:
- Persiapan material: Pelet resin plastik terlebih dahulu dikeringkan dan kemudian dicairkan dalam mesin cetak injeksi.
- Injeksi: Plastik yang telah dicairkan disuntikkan ke dalam rongga cetakan dengan tekanan tinggi. Cetakan biasanya terbuat dari dua bagian yang disatukan untuk menciptakan bentuk produk yang diinginkan.
- Pendinginan: Bahan plastik dibiarkan dingin dan mengeras di dalam cetakan.
- Ejeksi: Setelah plastik mengeras, cetakan dibuka, dan produk yang sudah selesai dikeluarkan dari cetakan.
- Penyelesaian: Produk mungkin menjalani proses penyelesaian tambahan, seperti pemangkasan plastik berlebih atau penerapan lapisan.
Cetakan injeksi digunakan untuk menghasilkan berbagai macam produk, dari komponen kecil dan rumit hingga objek yang lebih besar seperti komponen mobil dan peralatan rumah tangga.
Proses ini memungkinkan tingkat presisi dan konsistensi yang tinggi pada produk akhir. Ini adalah proses yang sangat otomatis yang dapat menghasilkan produk dalam jumlah besar dengan cepat dan efisien. Pencetakan injeksi digunakan secara luas dalam industri manufaktur plastik karena fleksibilitas dan efektivitas biayanya.
Cetakan Tiup
Blow molding adalah proses produksi yang digunakan dalam produksi plastik untuk menghasilkan komponen plastik berongga, seperti botol, wadah, dan tangki. Proses ini melibatkan peleburan resin plastik dan pembentukannya menjadi tabung berongga atau parison, yang kemudian dipompa menggunakan udara bertekanan untuk membentuk cetakan.
Proses blow molding melibatkan beberapa langkah:
- Persiapan bahan: Pelet resin plastik terlebih dahulu dikeringkan dan kemudian dicairkan dalam ekstruder.
- Membentuk parison: Plastik cair diekstrusi melalui cetakan untuk membentuk bentuk seperti tabung yang disebut parison.
- Pencetakan: Kemudian, parison ditempatkan ke dalam cetakan, yang biasanya terdiri dari dua bagian. Cetakan ditutup di sekeliling parison, dan udara bertekanan ditiupkan ke dalam parison, menyebabkannya mengembang dan mengikuti bentuk cetakan.
- Pendinginan: Plastik kemudian dibiarkan dingin dan mengeras di dalam cetakan.
- Ejeksi: Setelah plastik mengeras, cetakan dibuka, dan produk yang sudah selesai dikeluarkan dari cetakan.
Blow molding digunakan untuk memproduksi berbagai macam produk dengan berbagai bentuk dan ukuran. Proses ini sangat otomatis sehingga dapat memproduksi produk dalam jumlah besar dengan cepat dan efisien. Ada tiga jenis utama proses blow molding: extrusion blow molding, injection blow molding, dan stretch blow molding.
Cetakan tiup ekstrusi merupakan metode yang paling umum digunakan untuk memproduksi botol dalam jumlah besar, sedangkan cetakan tiup injeksi digunakan untuk produk yang lebih kecil dan lebih presisi. Cetakan tiup regangan digunakan untuk memproduksi botol, stoples, dan wadah PET.
Pembentukan termal
Thermoforming adalah proses produksi plastik yang melibatkan pemanasan lembaran plastik hingga lentur, kemudian membentuknya menjadi bentuk tertentu menggunakan cetakan. Proses ini digunakan untuk memproduksi berbagai macam produk, termasuk kemasan, baki, wadah, dan suku cadang otomotif.
Proses thermoforming melibatkan beberapa langkah:
- Persiapan material: Lembaran plastik disiapkan dengan memanaskannya hingga suhu tertentu. Lembaran plastik dapat dibuat dari berbagai material, seperti polistirena, polipropilena, dan PET.
- Pembentukan: Lembaran plastik yang dipanaskan kemudian ditempatkan ke dalam cetakan, yang dapat terbuat dari aluminium atau bahan lainnya. Cetakan dirancang untuk menciptakan bentuk akhir produk yang diinginkan.
- Pendinginan: Plastik yang dibentuk kemudian dibiarkan dingin dan mengeras di dalam cetakan.
- Pemangkasan: Produk yang sudah selesai kemudian dipangkas untuk menghilangkan plastik berlebih dan menghasilkan tepi yang bersih.
Thermoforming adalah proses serbaguna yang dapat menghasilkan produk dalam jumlah besar atau kecil dengan biaya yang relatif rendah. Proses ini efisien dan dapat menghasilkan produk dengan cepat, sehingga menjadi pilihan populer bagi banyak produsen plastik.
Selain itu, thermoforming adalah proses yang berkelanjutan karena menghasilkan lebih sedikit limbah daripada metode manufaktur lainnya, dan lembaran plastik yang digunakan dalam proses tersebut dapat didaur ulang.
Cetakan Kompresi
Pencetakan kompresi adalah teknik produksi plastik yang digunakan untuk membuat bentuk dan komponen yang rumit dengan toleransi yang ketat. Proses ini melibatkan pemadatan material plastik yang telah dipanaskan terlebih dahulu dalam rongga cetakan, kemudian didinginkan dan dipadatkan. Pencetakan kompresi adalah metode populer yang digunakan untuk membuat produk plastik termoseting yang kuat, tahan lama, dan tahan terhadap panas dan bahan kimia.
Proses ini dimulai dengan menempatkan sejumlah bahan plastik yang telah diukur sebelumnya, biasanya dalam bentuk preform, ke dalam rongga cetakan yang dipanaskan. Cetakan tersebut kemudian ditutup, dan tekanan diberikan pada bahan tersebut, yang memaksanya mengalir dan mengikuti bentuk cetakan. Cetakan tersebut ditahan di bawah tekanan hingga bahan plastik mendingin dan mengeras, yang mungkin memerlukan waktu beberapa menit.
Pencetakan kompresi dapat digunakan untuk membuat berbagai macam produk, termasuk suku cadang otomotif, komponen listrik, dan peralatan rumah tangga. Proses ini sangat cocok untuk membuat suku cadang dengan desain yang rumit, berkekuatan tinggi, dan stabilitas dimensi yang baik. Keuntungan utama dari pencetakan kompresi adalah kemampuannya untuk menghasilkan suku cadang berukuran besar dengan kualitas yang konsisten dan presisi yang tinggi, sehingga menjadikannya pilihan yang populer untuk produksi massal.
Cetakan Rotasi
Rotational molding adalah teknik produksi plastik yang digunakan untuk membuat komponen plastik berongga yang besar seperti tangki, kontainer, dan peralatan taman bermain. Proses ini melibatkan pemutaran cetakan di sekitar dua sumbu tegak lurus sementara material plastik ditambahkan ke cetakan dan dipanaskan hingga membentuk lapisan padat. Rotational molding adalah metode hemat biaya yang digunakan untuk membuat bentuk kompleks dengan ketebalan dinding yang konsisten dan daya tahan yang sangat baik.
Proses ini dimulai dengan menambahkan sejumlah bahan plastik yang diukur, biasanya dalam bentuk bubuk atau cairan, ke dalam cetakan berongga. Cetakan tersebut kemudian dipanaskan dan diputar di sekitar dua sumbu tegak lurus sementara bahan plastik meleleh dan melapisi seluruh permukaan bagian dalam cetakan. Rotasi berlanjut hingga bahan plastik meleleh sepenuhnya dan membentuk lapisan padat dengan ketebalan yang diinginkan. Cetakan tersebut kemudian didinginkan dan dibuka untuk mengeluarkan produk jadi.
Cetakan putar sangat cocok untuk membuat komponen berongga yang besar yang tidak dapat dibuat dengan mudah menggunakan teknik cetak lainnya. Proses ini juga dapat menghasilkan komponen dengan ketebalan dinding yang konsisten dan daya tahan yang sangat baik, sehingga ideal untuk membuat produk seperti tangki air, peralatan taman bermain, dan wadah penyimpanan besar.
Keuntungan utama dari pencetakan rotasi adalah dapat menghasilkan bentuk yang rumit tanpa jahitan atau sambungan, yang mengurangi risiko kebocoran dan meningkatkan integritas struktural produk akhir. Selain itu, biaya perkakas yang rendah dan waktu penyiapan yang singkat menjadikannya metode yang hemat biaya untuk memproduksi komponen dalam volume kecil hingga sedang.
Percetakan 3D
Percetakan 3D , yang juga dikenal sebagai manufaktur aditif, adalah teknik manufaktur plastik yang memungkinkan terciptanya objek tiga dimensi dari model digital. Proses ini melibatkan penambahan lapisan bahan plastik cair secara berurutan untuk membangun produk akhir lapis demi lapis. Percetakan 3D telah merevolusi manufaktur plastik, menawarkan fleksibilitas desain tingkat tinggi, waktu penyelesaian yang cepat, dan pengurangan limbah.
Proses pencetakan 3D dimulai dengan model digital, yang dibuat menggunakan perangkat lunak desain berbantuan komputer (CAD) atau pemindaian 3D. Model digital kemudian diiris menjadi lapisan tipis, dan printer 3D mulai mencetak objek lapis demi lapis. Printer meletakkan material plastik yang meleleh ke platform bangunan atau ke lapisan yang telah dicetak sebelumnya, sehingga menghasilkan objek tiga dimensi.
Percetakan 3D menawarkan beberapa manfaat untuk produksi plastik. Pertama, pencetakan 3D memungkinkan terciptanya bentuk dan geometri kompleks yang sulit atau tidak mungkin diproduksi dengan metode produksi tradisional. Kedua, pencetakan 3D menawarkan waktu penyelesaian yang lebih cepat dan biaya perkakas yang lebih rendah dibandingkan dengan metode produksi tradisional. Ketiga, pencetakan 3D mengurangi limbah material karena hanya jumlah material yang dibutuhkan yang digunakan untuk memproduksi objek.
Percetakan 3D digunakan dalam berbagai industri, termasuk kedirgantaraan, otomotif, medis, dan barang-barang konsumen. Percetakan 3D umumnya digunakan untuk pembuatan prototipe, produksi skala kecil, dan komponen yang dibuat khusus. Seiring dengan terus berkembangnya teknologi dan semakin canggihnya teknologi ini, teknologi ini berpotensi mengubah seluruh industri manufaktur plastik.
Menyelesaikan
Finishing adalah proses dalam produksi plastik yang melibatkan penerapan perawatan atau modifikasi tambahan pada permukaan produk plastik untuk meningkatkan tampilan atau kinerjanya. Proses finishing dapat bervariasi tergantung pada jenis produk plastik yang diproduksi dan tujuan penggunaannya.
Beberapa proses finishing umum dalam produksi plastik meliputi:
- Pemangkasan: Pemangkasan adalah proses pembuangan material berlebih atau kilap dari produk akhir. Proses ini biasanya dilakukan setelah produk dibentuk menggunakan proses seperti cetak injeksi, cetak tiup, atau thermoforming.
- Pengecatan atau pelapisan: Pengecatan atau pelapisan adalah proses yang dapat digunakan untuk meningkatkan tampilan produk plastik atau memberikan perlindungan tambahan dari lingkungan. Produk dapat dicat menggunakan berbagai metode, termasuk pengecatan semprot, pelapisan celup, atau pelapisan elektrostatik.
- Pencetakan: Pencetakan adalah proses yang digunakan untuk menerapkan grafis, logo, atau desain lain pada produk plastik. Hal ini dapat dicapai dengan menggunakan teknik seperti sablon, cetak digital, atau cetak pad.
- Perawatan permukaan: Perawatan permukaan adalah proses yang digunakan untuk mengubah sifat permukaan produk plastik. Misalnya, perawatan permukaan dapat digunakan untuk membuat produk plastik lebih tahan terhadap goresan atau untuk meningkatkan sifat adhesifnya.
- Perakitan: Perakitan adalah proses yang digunakan untuk menggabungkan beberapa komponen plastik menjadi satu produk jadi. Hal ini dapat dilakukan dengan menggunakan teknik seperti pengelasan, perekat, atau pengencang mekanis.
Baca konten-konten menarik Kompasiana langsung dari smartphone kamu. Follow channel WhatsApp Kompasiana sekarang di sini: https://whatsapp.com/channel/0029VaYjYaL4Spk7WflFYJ2H