OPTIMASI PARAMETER PROSES TERHADAP KEKUATAN TARIK PADA SAMBUNGAN 3D PRINT JENIS FUSED DEPOSITION MODELLING MENGGUNAKAN RESPONSE SURFACE METHOD (RSM)

MUHAMMAD RIDWAN SETYAWAN , Dr. Eng. Herianto, S.T., M.Eng.

2018 | Skripsi | S1 TEKNIK MESIN

Gagalnya proses pencetakan 3D printing akibat putusnya filamen, hilangnya arus listrik, atau kesalahan pada printer merupakan sebuah masalah yang masih sering terjadi hingga saat ini. Solusi dari permasalahan tersebut selain mengulang proses printing adalah melakukan proses penyambungan pada part sebelum terputus dengan komponen lanjutannya. Ada dua cara, yaitu after process dan in process. After process, berarti proses penyambungan dilakukan menggunakan lem atau friction welding, dengan mencetak kembali komponen sesudahnya. Sedangkan untuk in process, adalah dengan cara melakukan proses penyambungan secara langsung pada saat benda kerja masih menempel di Bed. Caranya adalah memodifikasi G-code yang digunakan. Tetapi masih belum diketahui dampak dari proses penyambungan ini apakah mempengaruhi kekuatan dari produk 3D print. Dari permasalahan tersebut, dibutuhkan penelitian untuk mencari pengaturan parameter proses pada mesin 3D printer yang optimal sehingga mendapatkan kekuatan tarik pada sambungan yang terbaik dan mengetahui efek dan faktor interaksi dari masing-masing parameter. Pada penelitian ini, mesin 3D printer yang digunakan adalah 3D printer C-01 berjenis Fused Deposition Modelling (FDM). Material yang digunakan untuk filamen printer adalah polylactic acid (PLA) dengan ukuran diameter 1,75 mm. Parameter proses yang dipilih pada penelitian ini adalah ketinggian overlap dengan pengaturan 0,10 mm, 0,25 mm, dan 0,40 mm; suhu pencetakan (print temperature) dengan pengaturan 195�°C, 205�°C, 215�°C; kecepatan pencetakan (printing speed) dengan pengaturan 40 mm/s, 60 mm/s, 80 mm/s;, dan jumlah layer yang diberi perlakuan khusus dengan pengaturan 5 buah, 10 buah, 15 buah. Desain spesimen yang digunakan untuk pengujian kekuatan tarik adalah ASTM D638 type V. Optimasi parameter proses dilakukan dengan Response Surface Methodology (RSM). Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa untuk mendapatkan kekuatan tarik terbaik pada sambungan objek terbaik didapatkan dengan metode RSM orde 2 dengan nilai overlap sebesar 0,471 mm, print temperature sebesar 195,051�°C, printing speed 20 mm/s, dan jumlah layer sebanyak 6 buah. Kemudian faktor yang paling berpengaruh secara berurutan adalah temperature, printing speed, number of layer, dan overlap.

The failure of the printing process of 3D printing due to filament breaks, loss of power source, or errors in the printer is a problem that is still common to date. The solution of the problem in addition to redo the printing process is to make continuation on the part before failure and the continuance components. There are two ways: after process and in process. After process, means the process of grafting is done using glue or friction welding, by reprinting the components afterwards. As for in process, is by direct process of grafting when the workpiece is still attached to the Bed. The trick is to modify the G-code used. But it is still not known the impact of this continuation process does affect the strength of the 3D print product. From these problems, research is needed to find the optimal process parameter settings 3D printer machine, to get the best tensile strength on the best continuation and to know the effect and the interaction factor of each parameter. In this research, 3D printer machine used is 3D printer C-01 type Fused Deposition Modeling (FDM). The material used for printer filaments is polylactic acid (PLA) with a diameter of 1,.75 mm. The process parameters chosen in this study were the overlap height with the setting of 0,10 mm, 0,25 mm, and 0,40 mm; printtemperature with settings 195�° C, 205�° C, 215�° C; printing speed with settings of 40 mm / s, 60 mm / s, 80 mm / s, and the number of layers treated with special arrangements of 5 layers, 10 layers, 15 layers. The design of the tests used for tensile strength testing is ASTM D638 type V. The parameter optimization process is done by Response Surface Methodology (RSM). The results of this study indicate that to obtain the best tensile strength on the object continuation by using RSM of order 2 with overlap value of 0,471 mm, print temperature of 195,051�° C, printing speed 20 mm / s, and the number of layers of 6 pieces. Then the most influential factors in sequence are temperature, printing speed, number of layer, and overlap

Kata Kunci : Kata kunci : 3D printer, sambungan, kekuatan tarik, filamen polylactic acid (PLA), Fused Deposition Modelling (FDM), RSM, continuation, tensile strength