DESAIN DAN MANUFAKTUR MESIN CNC YANG DAPAT DIGUNAKAN UNTUK MELAKUKAN FINISHING HASIL DARI MESIN MESIN 3D PRINTING

PULUNG BAYU SETYADARMA, Dr. Eng. Herianto S.T., M.Eng.

2018 | Skripsi | S1 TEKNIK MESIN

Teknologi manufaktur memiliki perkembangan yang sangat pesat. Salah satu bentuk perkembangannya adalah mesin otomatis yang banyak digunakna orang, yaitu mesin CNC. Banyak yang belum mengerti tentang desain mesin CNC yang paling sederhana dan paling mudah untuk difabrikasi. Selain kontruksi yang paling sederhana, tidak lupa juga untuk memperhatikan kekuatan dari kontruksi tersebut. Gaya pemotongan dari mesin CNC lah yang menjadi acuan utama ketika mendesain kontruksi meisn CNC. Berbeda dengan mesin CNC yang melakukan pekerjaan dengan mengurangi material dari benda kerja, mesin 3D print melakukan pekerjaan dengan cara menambahkan material untuk menjadi sebuah hasil. Namun hasil dari 3D print masih sangatlah kasar, terutama pada bagian bawah dari hasil tersebut. Untuk menghitung beban yang diterima mesin CNC maka digunakanlah Finite Element Analysis (FEA). Dengan FEA maka semua kekuatan dari setiap material dapat diketahui batasannya. Dengan demikian desainer akan tahu layak tidaknya desain yang dibuat yang nantinya akan dibuat mesin aslinya. Penggunaan mesin CNC untuk melakukan finishing permukaan dari hasil mesin 3D print belum pernah dilakukan sebelumnya. Proses finishing hanya dilakukan dengan pengamplasan saja. Untuk mengtahui bisa tidaknya mesin CNC melakukan finishing permukaan dari hasil 3D print adalah ketika sudah dicoba dengan eksperimen. Perbandingan cutting speed, feed rate, serta depth of cut menjadi parameter utama ketika melakukan proses permesinan dengan mesin CNC. Dari hasil pendesainan dan FEA didapatkan kontruksi mesin yang paling sederhana dan mudah untuk dilakukan fabrikasi. Dari FEA didapatkan Von Mises Stress sebesar 40,51 MPa, displacement sebesar 0,006601 mm dan memiliki safety factor sebesar 5,76. Hasil ini cukup rigid untuk mesin CNC 3 axis. Dan juga dari hasil eksperimen didapatkan kekasaran permukaan dari hasil finishing permukaan hasil mesin 3D print sebesar 2,313 Ra dengan parameter cutting speed 40, feed rate 400, serta depth of cut 0,4 mm.

Manufacturing technology has a rapid development. One of the development is an automated machine that many people use, the CNC machine. Many of them do not understand yet about the simplest and easiest design of CNC machines to fabricate. In addition to the simplest construction, do not forget also to pay attention to the strength of the construction. The cutting force of the CNC machine was the main reference when designing the CNC construction. Unlike CNC machines that do work by reducing material from workpieces, 3D print machines do the job by adding materials to be a result. But the result of 3D print is still very rough, especially at the bottom of the result To calculate the load that received by CNC machine then Finite Element Analysis (FEA) is used. With FEA, then all the strengths of each material can be known to the limit. Thus the designer will know whether or not the design is made that will be made the original machine. The use of CNC machines to do surface finishing of the 3D print machine results has never been done before. Finishing process is only done by sanding only. To know whether CNC machine can do surface finishing of 3D print is when it has been tried with experiment. Comparison of cutting speed, feed rate, and depth of cut become the main parameter when doing machining process with CNC machine. From the design and FEA result of the most simple and easy to do fabrication. From FEA obtained Von Mises Stress of 40,51 MPa, displacement of 0,006601 mm and has a safety factor of 5,76. This result is quite rigid for CNC 3-axis machine. And also result of experiment from finishing result of 3D printing machine 2,313 Ra with cutting speed parameter 40, feed rate 400, and cutting depth 0,4 mm.

Kata Kunci : mesin CNC, kontruksi sederhana mesin CNC, kekasaran permukaan