OPTIMASI PROSES PEMBUATAN PROTOTYPE MENGGUNAKAN MATERIAL POLYPROPYLENE PADA MESIN PLASTIC EXTRUDED DEPOSITION (PED) DENGAN METODE TAGUCHI DAN RESPONSE SURFACE

Trisna, Prof. Ir. Alva Edy Tantowi, M.Sc., Ph.D., IPM., ASEAN Eng

2009 | Tesis | S2 Teknik Industri

Mesin Plastic extruded Deposition(PED) merupakan alat rapid prototyping berbasis pelelehan material (fusing) dengan bentuk filament menggunakan bahan plastic polypropylene. Optimasi proses pembuatan prototipe dengan mesin PED perlu dilakukan untuk memperbaiki kualitas produk yang dihasilkan. Optimasi dilakukan dengan mencari kombinasi setting parameter yang optimal sehingga menghasilkan prototipe yang memiliki dimensi yaitu panjang, lebar, tebal lintasan yang minimal, permukaan lintasan rata dan memiliki keseragaman ukuran. Parameter proses yang diuji pada penelitian ini ada tiga faktor yaitu tinggi nozzle terhadap permukaan meja (mm), kecepatan feeding meja (mm/min) dan temperatur pemanas (oC). Setiap faktor memiliki tiga level yaitu temperatur pada 220oC, 230oC dan 240oC, tinggi nozzle pada 0,4 mm, 0,5 mm dan 0,6 mm, sedangkan kecepatan feeding meja pada 200 mm/min, 220 mm/min dan 240 mm/min. Penentuan pengaturan parameter yang optimal dengan menggunakan metode Taguchi dan Response Surface. Dari kedua metode yang diuji selanjutnya dibandingkan hasil dan error eksperimen dengan menghitung mean absolute percentage error (MAPE) untuk masing-masing metode. Metode Taguchi terdiri dari perancangan eksperimen Taguchi, penentuan orthogonal arrays, perhitungan rasio signal to noise (S/N), dan analisis variansi (Anova) dan penentukan parameter yang optimal. Metode Response Surface terdiri dari menentukan persamaan model orde II, Anova, lack of fit test dan penentuan parameter yang optimal. Dari hasil pengujian untuk metode Taguchi dan Response Surface, diperoleh parameter yang optimal adalah pada temperatur 220oC, tinggi nozzle 0,6 mm dan kecepatan feeding meja 240 mm/min. Validasi eksperimen dengan nilai mean absolute percentage error (MAPE), untuk metode Taguchi diperoleh nilai MAPE respon panjang sebesar 0,59%, lebar 5,56% dan tebal prototipe sebesar 5,31%. Nilai MAPE metode Response Surface untuk respon panjang sebesar 0,45%, lebar 4,71% dan tebal prototipe sebesar 8,52%. Pengujian prototipe yang dihasilkan pada kondisi parameter optimal dengan membuat model 3D kombinasi silinder, kotak dan piramida dalam satu rancangan. Model 3D yang dihasilkan diuji kekuratan dimensi dan keseragaman ukurannya. Dari hasil pengujian diperoleh bahwa prototipe telah memiliki keakuratan dan keseragaman ukuran.

Kata Kunci : Metode Taguchi, Response Surface, optimasi, rasio signal of noise, Analisis variansi (Anova), Mesin Plastic Extruded Deposition