EVALUASI LAJU ALIRAN VOLUMETRIK MATERIAL PASTA SILIKA-BIOPLASTIK PADA SISTEM PENGUMPANAN EKSTRUSI ULIR TUNGGAL MESIN PRINTER TIGA DIMENSI

HAFIDZ RIDHO, Ir. Alva Edy Tontowi M.Sc., Ph.D.

2015 | Skripsi | S1 TEKNIK INDUSTRI

Penelitian ini mengevaluasi laju aliran volumetrik sistem pengumpanan ekstrusi ulir tunggal dengan parameter pembanding adalah nilai laju aliran volumetrik sebelum modifikasi. Metode yang dilakukan adalah dengan pendekatan statistik, yaitu melalui analisis terhadap sampel yang diambil dari keluaran proses ekstrusi. Dari hasil perbandingan melalui uji hipotesis yang dilakukan, modifikasi yang dilakukan masih belum memberikan laju volumetrik yang sesuai untuk material pasta biokomposit dengan nilai viskositas 30 dPa.s. Aspek yang dipilih sebagai upaya perbaikan adalah kecepatan rotasi dari ulir ekstrusi karena dapat dikontrol dengan mudah melalui software "Pronterface". Kecepatan rotasi ulir sebelum perbaikan adalah 32,3775 RPM. Melalui regresi linier sederhana dengan tingkat kepercayaan 90,6% untuk mendapatkan laju aliran volumetrik yang diharapkan, yaitu sebesar 0,0111 mL/s, dibutuhkan kecepatan rotasi ulir sebesar 19,7521 RPM. Perbaikan yang telah dilakukan merupakan upaya reduksi kecepatan rotasi ulir melalui interaksi roda gigi dengan rasio ( Nmotor : Nulir ) = 1,6392. Dengan tingkat kepercayaan 95%, upaya perbaikan telah berhasil mendapatkan kecepatan rotasi ulir ekstrusi dan laju aliran volumetrik material yang sesuai untuk material pasta biokomposit dengan nilai viskositas 30 dPa.s.

This research evaluates the volumetric flow rate of the single screw extruder feeding system after modification. The value of the volumetric flow rate before the modification is being set as evaluation parameter. The evaluation method is carried out by statistical approach, through the analysis of samples taken from the extrusion process. Comparison result using hypothesis testing shows that extruder's current condition are still not provide the appropriate value of volumetric flow rate for silica-bioplastic paste-form material with viscosity value of 30 dPas. Rotation speed of extrusion screw selected as an improvement point because it can be controlled easily via software: Pronterface. Extrusion screw's rotation speed before modification is at 32.3775 RPM. Through the simple linear regression with a confidence level of 90.6%, to obtain the expected volumetric flow rate, that is equal to 0.0111 mL / s, it takes a screw rotation speed of 19.7521 RPM. The expected value of extrusion screw's rotation speed can be achieved by spur gear interaction with ratio of (Nmotor : Nscrew) = 1,6392. With a confidence level of 95%, the improvement has been successfully provide a proper value of screw rotation speed and volumetric flow rate for silica-bioplastic paste-form material with viscosity value of 30 dPas.

Kata Kunci : 3D-Printer, fabrication, paste-form, silica, bioplastic, 3D-Print, aqueous-based extrusion fabrication, volumetric flow rate, rotation speed reduction