Perpustakaan Digital ITB

Injection molding adalah metode pemrosesan plastik yang banyak digunakan untuk memproduksi geometri yang kompleks dalam jumlah besar, serta diaplikasikan di berbagai industri. Dalam perkembangannya, kombinasi injection molding konvensional dan microcellular foaming menggunakan supercritical fluid (SCF) sebagai foaming agent menghasilkan proses yang dikenal dengan MuCell®. MuCell® memberikan manfaat seperti pengurangan berat produk, mempersingkat waktu siklus, meminimalkan penyusutan dan deformasi, serta menghilangkan tegangan sisa. Namun, tantangan pengaplikasiannya tetap ada terutama terkait dengan kualitas foaming, yang berhubungan dengan ukuran, distribusi, dan densitas sel dari produk yang dihasilkan. Penelitian ini mengkaji dampak penggunaan CO2 sebagai gas blowing agent, serta parameter proses dari MuCell® yang meliputi dosis SCF, temperatur leleh, temperatur cetakan, dan kecepatan injeksi, terhadap pencapaian ukuran sel yang lebih kecil dan densitas sel yang lebih tinggi, diiringi pengurangan berat untuk material polikarbonat (PC). Gas counter pressure (GCP), yang telah terbukti meningkatkan kualitas permukaan dan foaming dari produk MuCell®, juga digunakan dalam penelitian ini. Berdasarkan analisis dari desain eksperimen Taguchi yang dikombinasikan dengan analisis regresi dan grey relational analysis (GRA), diketahui bahwa penggunaan gas CO2 dalam proses MuCell® untuk material PC dengan target pengurangan berat sebesar 35% dapat menghasilkan sel microcellular hingga ukuran 40 ?m dan densitas sel mencapai 3,97 x 106 sel/cm3. Dosis SCF yang lebih tinggi diketahui sebagai faktor paling signifikan dalam mencapai ukuran sel yang lebih kecil dan densitas sel yang lebih tinggi. Pengaruh selanjutnya adalah pengurangan temperatur cetakan dan temperatur leleh. Kecepatan injeksi memiliki dampak yang paling sedikit. Selain itu, penggunaan GCP secara signifikan meningkatkan kualitas foaming dari produk MuCell® dengan mengurangi ukuran sel sebesar 45,41% dan meningkatkan ii densitas sel sebesar 102,48% jika dibandingkan dengan produk tanpa GCP. Tekanan GCP yang lebih tinggi adalah faktor yang paling berpengaruh, dan peningkatan waktu penahanan gas juga dapat mengurangi ukuran dan meningkatkan densitas sel. Selain itu, GCP dapat meningkatkan keseragaman distribusi ukuran sel, dengan 92% sel berukuran di bawah 40 ?m dan peningkatan 156% pada sel dengan ukuran di bawah 20 ?m dibandingkan dengan produk yang dihasilkan tanpa GCP. Akan tetapi, di sisi lain penerapan GCP memerlukan penyesuaian pada target pengurangan berat produk. Kata kunci: