Rancang Bangun Sistem Pemanas Ekstruder Pada 3D Printer Cokelat Menggunakan Polyimide Film Heater
HUSEIN RAFLI ARDIANSYAH, Dr. Setyawan Bekti Wibowo, S.T.,M.Eng.
2024 | Tugas Akhir | D4 TEKNOLOGI REKAYASA MESIN
Penelitian mengenai rancang bangun sistem pemanas ekstruder pada mesin 3d printer cokelat menggunakan polyimide film heater bertujuan untuk merancang bangun ulang sistem pemanas ekstruder menggunakan polyimide film heater dan menggunakan sistem transmisi sabuk untuk mekanisme pemutaran screw, serta menentukan parameter extrusion multiplier atau flow rate yang optimal. Tahapan penelitian ini yaitu perancangan, pembuatan dan pengujian hasil rancangan ekstruder. Penelitian yang dilakukan berhasil membuat komponen sesuai dengan hasil rancangan, hasil perancangan tersebut yaitu sistem pemanas menggunakan polyimide film heater dengan spesifikasi 90 watt 12 volt mampu untuk digunakan dengan suhu setting yang optimal 37ºC dan membutuhkan waktu 13 menit untuk preheating, penerapan sistem transmisi sabuk menggunakan sabuk panjang 160 mm dan pulley rasio 1:2 yang memiliki jarak antar poros 56,53 mm, dan hasil pengujian dengan variasi parameter extrusion multiplier atau flow rate 40%, 60?n 80%, didapatkan hasil parameter extrusion multiplier yang optimal diatur di nilai 0,04 atau 40%, dengan parameter yang ditetapkan yaitu konfigurasi MgST 10%, layer height 2 mm, movement speed 350 mm/min, diameter nozzle 4 mm, layer width 4 mm dan print speed 2000 mm/min. Parameter tersebut terbukti dapat diterapkan pada pencetakan dengan bentuk kompleks, namun tingkat keakuratan dimensi dan geometri hasil cetak cokelat masih kurang baik.
A research project successfully redesigned the heating system of a chocolate 3D printer extruder. The new design incorporated a polyimide film heater and a belt transmission system for screw rotation. After design and manufacturing stages, the extruder was rigorously tested to determine optimal parameters. The polyimide film heater, with specifications of 90 watts and 12 volts, was found to perform optimally at a temperature of 37ºC. This temperature was reached within 13 minutes of preheating. The belt transmission system, utilizing a 160 mm belt and a 1:2 pulley ratio with a 56.53 mm distance between shafts, effectively drove the screw rotation mechanism. Testing involved varying the extrusion multiplier or flow rate parameter at 40%, 60%, and 80%. The results indicated that the optimal parameter was set at 0,04, or 40%. This setting, combined with other parameters like a layer height of 2 mm, movement speed of 350 mm/min, nozzle diameter of 4 mm, and print speed of 2000 mm/min, was proven to be suitable for printing complex chocolate shapes. However, the research concluded that further refinement was needed to improve the dimensional accuracy and geometric precision of the printed chocolate results.
Kata Kunci : 3D Printer, Cokelat, Polyimide Film Heater, Ekstruder, Extrusion Multiplier, Flow Rate