penggunaan filamen PLA sebagai bahan pola pada investment casting

RENDI HENDRIANTO, Braam Delfian, S.T.,M.Eng., Nugroho Santoso, S.T.,M.Eng., Dr.Ir. Suryo Darmo,M.T.

2018 | Tugas Akhir | D3 TEKNIK MESIN SV

Pembuatan pola cetakan pada investment casting yang rumit menjadi masalah dalam proses pengecoran. Perkembangan teknologi 3D printer yang dapat membuat bentuk yang rumit sesuai dengan desain. Penelitian ini mengabungkan 3D printer sebagai proses desain dan pembuatan pola pada investment casting dengan filamen berbahan PLA ( Polylactic Acid ). PLA digunakan sebagai bahan pengganti lilin yang biasa digunakan pada investment casting. Proses penggunaan filamen PLA sebagai bahan pola pada investment casting terdiri dari beberapa tahapan, dimulai dari proses mendesain dengan software Pro Engineering dan desain disimpan dengan format STL (Streolithography). File desain berupa STL tersebut diubah menjadi file Gcode dengan software CURA serta mengatur parameter proses printing seperti kualitas pola, jenis filamen, fill density dan support type. Pola coran kemudian dilapisi dengan pasir cetak. Kemudian cetakan di burner dan dipanas didalam oven sampai filamen PLA meleleh keluar semua, sehingga membetuk rongga cetak. Cairan logam yang telah di cairkan dengan tanur listrik dituangkan kedalam rongga cetak sehingga menghasilkan produk coran . Berdasarakan hasil penelitian, proses printing dengan menggunakan 3D printer memerlukan pengecekan berkala terhadap kerataan meja terhadap nozzle. Hal tersebut berfungsi untuk mengurangi cacat terhadap hasil printing. Temperatur oven untuk melelehkan filamen PLA didalam cetakan adalah ± 270 °C dengan waktu pemanasan ± 90 menit, sehingga filamen PLA bisa digunakan sebagai bahan pola pengganti lilin. Hasil dari proses pengecoran mengalami cacat penyusutan dan inklusi pasir. Penyebab cacat coran di pengaruhi oleh beberapa hal, seperti terak dari permukaan cairan logam belum bersih, posisi saluran cairan tidak dan ketahanan panas pasir cetak kurang.

Pattern making on complex form is a problem in the investment casting process. The development of 3D printer technology that can be made of complex shape according to the design. This research combines 3D printer with filament process made from PLA (Polylactic Acid). PLA is used as a wax replacement material commonly used in casting investment. The process of using PLA filaments as a pattern material in the casting investment consists of several stages, starting from the design process with Pro Engineering software and the design is stored in STL (Streolithography) format. The design file with STL is converted into GCode file with CURA software and setting printing process parameters such as pattern quality, filament type, fill density and support type. The pattern of castings is then coated with the printed sand. Then the mold is burned and heating in the oven until the PLA filament melts out all, so print out the printed cavity. Liquid metal that has been melted with an electric furnace poured into the print cavity to produce a casting product. Based on the results of research, the printing process using a 3D printer requires periodic checks on the flatness of the table against the nozzle. It serves to reduce defects against printouts. The temperature of the oven to melt the PLA filaments in the mold is ± 270 ° C with a heating time ± 90 minutes, so that the PLA can be used as a wax replacement material. Results of the casting process. The cause of the casting defect is influenced by several things, such as the slag from the unclean surface, The position of and the less heat-resistant sand sand.

Kata Kunci : 3D printer, Investment casting, PLA (Polylactic Acid)