Analisis Pengaruh Parameter Proses Ekstrusi Filamen 3D Printing Berbahan Campuran PLA dan Kuningan

Abstract

Perkembangan teknologi saat ini sangat pesat memasuki era revolusi industri 4.0 yang membuat berbagai pekerjaan dapat dilakukan secara cepat dan efisien seiring dengan berkembangnya peradaban manusia ke arah modern, ditambah lagi dengan persaingan yang sangat ketat di bidang manufaktur dalam memenuhi kebutuhan konsumen. Salah satu teknologi yang menopang implementasi industri 4.0 adalah rapid prototyping yang merupakan teknik menciptakan sebuah produk dengan membuat suatu desain produk menggunakan software CAD yang dilanjutkan dengan pencetakan produk menjadi bentuk model prototype menggunakan mesin dengan system rapid prototyping. Teknologi 3D printing atau juga dikenal dengan istilah Additive Manufacturing merupakan salah satu system prototyping dalam menciptakan model (prototype) berbentuk 3 dimensi. Salah satu teknik yang paling sering digunakan dari Additive Manufacturing yaitu Fused Deposition Modeling dengan material yang di gunakan berbentuk filamen ini banyak digunakan dikarenakan pengoperasian yang mudah, biaya yang lebih rendah dalam proses produksi, dan sifat yang ramah lingkungan. Namun material filamen yang digunakan memiliki harga yang relatif tinggi, salah satunya filamen berbahan dasar campuran PLA dan kuningan memiliki harga yang tinggi yaitu kisaran harga $39.90 per roll dengan berat 0,5 kg. Hal ini dikarenakan dikarenakan penjualan filamen sendiri dalam industri manufaktur merupakan bisnis yang sangat menguntungkan. Dikarenakan Harga dan langkanya filamen, salah satunya yaitu campuran PLA-Kuningan, dalam penelitian ini akan dilakukan pembuatan filamen dengan campuran PLA dan kuningan menggunakan mesin filamen extruder. Pada penelitian ini digunakan tiga parameter yaitu temperatur barrel, komposisi bahan dan kecepatan roller yang kemudian akan dicari variasi parameter mana yang memiliki tingkat akurasi dimensi serta kekuatan tarik filamen tunggal yang baik menggunakan metode Taguchi. Pelaksanaan penelitian dilakukan di Laboratorium perancangan mekanik Fakultas Teknik Universitas Jember. Penelitian ini dilakukan padabulan Maret 2022-Juni 2022. Pengambilan data akurasi dimensi serta uji tarik filamen tunggal menggunakan metode Taguchi dengan desain matriks ortoghonal array L4(23), dengan menggunakan 3 parameter, 2 level serta 4 variasi. Dari penelitian yang telah dilakukan didapatkan bahwa level faktor yang optimal terhadap hasil akurasi dimensi yaitu temperatur 95 oC, komposisi 10/30 g, serta kecepatan roller 3,02 mm/s, dan level faktor yang optimal terhadap nilai uji tarik filamen tunggal yaitu temperatur 100oC, komposisi 10/30 g, serta kecepatan roller 2,70 mm/s. Untuk parameter yang berpengaruh signifikan pada akurasi dimensi yaitu temperatur dengan persen kontribusi sebesar 14,36% dengan nilai FValue sebesar 5,736 serta kecepatan roller dengan persentase kontribusi yang paling besar yaitu 45,39% dengan FValue sebesar 18,124, Sedangkan untuk parameter yang berpengaruh signifikan pada uji tarik filamen tunggal yaitu temperatur dengan persen kontribusi sebesar 11.93% dengan nilai FValue sebesar 5,571 serta komposisi dengan persentase kontribusi yang paling besar yaitu 52.74%dengan FValue sebesar 24,620.