Analisis Pengaruh Parameter 3D Printing Berbahan Ecopper terhadap Akurasi Dimensi

Abstract

Industri manufaktur sekarang ini mengalami kemajuan yang cukup pesat yang menjadi aspek utama perekonomian dunia. Dalam industri manufaktur dituntut untuk selalu bersaing untuk mendapatkan kualitas dan produktivitas yang terbaik dari sebuah produk. Salah satu contoh kemajuan industri manufaktur adalah dengan adanya teknologi 3D printing.Teknologi 3D printing sudah mengalami tingkat kemajuan yang sangat pesat. Teknologi ini mulai muncul sekitar tahun 1980-an. Cara kerja mesin ini adalah bahan akan dipanaskan menggunakan heater yang terhubung dengan nozzle lalu filamen akan dialirkan keluar melalui nozzle sampai membentuk layer demi layer hingga membentuk benda sesuai desain yang telah ditentukan. Keuntungan penggunaan mesin 3D printing adalah sangat memungkinkan untuk membuat berbagai bentuk pola rumit. Hal ini dikarenakan keleluasaan gerakan printing pada ruang lingkup tiga dimensi. Penelitian yang dipublikasikan tentang 3D printing dengan metode FDM (fused deposition modeling) masih banyak yang menggunakan material plastik seperti PLA, ABS dan sebagainya. Hal ini menunjukan kurangnya penelitian 3D printing dari bahan lain seperti bahan metal menggunakan metode pencetakan FDM. Oleh karena itu perlu diteliti hasil pencetakan 3D printing dengan sistem FDM untuk bahan campuran plastik dan logam, yang mulai tersedia di pasar, salah satunya adalah bahan dengan merek dagang eCopper. Filamen eCopper merupakan filament paduan dari 45% tembaga dan 55% PLA. Dalam pembuatan spesimen 3D printing, akurasi hasil akhir printing merupakan hal yang penting untuk diperhatikan. Jika bentuk final terjadi ketidaksesuaian dengan orientasi geometri maka secara otomatis produk akan mengalami reject yang membuat perusahaan merugi. Alasan utama untuk penyusutan tidak homogen dari layer-layer dalam proses 3D printing adalah waktu pembekuan lapisan yang lambat serta pengaruh karena geometri benda. Konsekuensinya adalah perubahan bentuk benda. Penelitian ini dilaksanakan di Laboraturium Teknik Mesin, jurusan Teknik mesin, Fakultas Teknik, Universitas Jember. Pada bulan November 2020 hingga Juni 2021. Penelitian ini mengambil data keakuratan dimensi spesimen hasil pencetakan 3D printing yang dihasilkan dengan metode Taguchi berdasarkan matriks orthogonal L9(34 ) dengan pengulangan sebanyak 3 kali untuk tiap kombinasinya. Kontribusi faktor kendali terhadap nilai keakuratan dimensi spesimen hasil pencetak 3D printing yang signifikan dipengaruhi oleh faktor kendali yaitu kecepatan gerak nozzle kontribusi sebesar 45,81%, kontribusi bed temperature sebesar 23,85%, layer height sebesar 17,48%, dan temperatur pada nozzle dengan kontribusi sebesar 12,87%. Kondisi optimal yang dihasilkan adalah pada temperatur pada nozzle level 1 (220 oC), kecepatan gerak nozzle level 1 (80 mm/s), layer height level 3 (0,4 mm), dan bed temperature pada level 2 (60 oC.)