Analisa Ketelitian Gerak Sumbu X Ekstruder Mesin Fused Deposition Modeling dan Kualitas Hasil 3D Printing Menggunakan Bahan Polylactic Acid (PLA)

https://doi.org/10.22146/jmdt.53597

Ahmad Taufiqur Rohman(1*), Heru Santoso Budi Rochardjo(2), H Herianto(3)

(1) Departemen Teknik Mesin dan Industri, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada. Jl. Grafika No. 2, Kompleks UGM, Yogyakarta 55281, Indonesia
(2) Departemen Teknik Mesin dan Industri, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada. Jl. Grafika No. 2, Kompleks UGM, Yogyakarta 55281, Indonesia
(3) Departemen Teknik Mesin dan Industri, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada. Jl. Grafika No. 2, Kompleks UGM, Yogyakarta 55281, Indonesia
(*) Corresponding Author

Abstract


Fused Deposition Modeling (FDM) merupakan teknologi additive layer manufacturing (ALM) yang bekerja dengan cara ekstrusi material. Material yang digunakan adalah polylactid acid (PLA). Tantangan penggunaan teknologi FDM antara lain kualitas dimensi benda hasil uji printing. Oleh karena itu dilakukan penelitian yang bertujuan untuk mengetahui besar akurasi gerak ekstruder mesin FDM dan ketelitian dimensi benda hasil uji printing pada mesin FDM. Pengaruh optimasi kontrol pada mesin FDM akan dilihat pengaruhnya terhadap akurasi gerak mesin FDM dan ketelitian benda uji.

Penelitian dilakukan pada sumbu gerak ekstruder mesin FDM. Metode penelitian dengan cara pengukuran akurasi under no load pada mesin FDM dan divalidasi menggunakan pengukuran ketelitian dimensi hasil uji printing. Pengukuran under no load menggunakan laser interferometer sedangkan pengukuran dimensi benda uji printing menggunakan mesin CMM. Parameter kecepatan dan proses printing ditetapkan pada nilai tertentu. Optimasi kontrol dilakukan dengan penambahan step/unit motor 80,1 dan 80,2.

Perbedaan hasil pengukuran under no load  dan pengukuran ketelitian dimensi pada hasil printing banyak dipengaruhi oleh faktor shrinkage material. Kompensasi kontrol dapat meningkatkan ketelitian dimensi sebesar 0,145 mm. Mesin FDM yang diteliti dapat menghasilkan ketelitian dimensi produk sebesar 0,157 mm dengan nilai ketidakpastian dibawah + 0.050 mm.


Keywords


ketidakpastian pengukuran, FDM, shrinkage, kompensasi kontrol, step/unit, under no load

Full Text:

PDF


References

Abdi, Z., Alyasseri, A., Khader, A. T., Al-Betar, M. A., Papa, J. P., Alomari, O. A. and Makhadmeh, S. N. 2018. Analysis of Shrinkage Compensation Factor (SCF) of FDM uPrint SE for Accuracy Enhancement. International Journal of Integrated Engineering, 10(7), pp. 102–116.

Begović, E., Plančić, I., Ekinović, S. and Ekinović, E. 2014. Laser Interferometry – Measurement and Calibration Method for Machine Tools. 3rd Conference “MAINTENANCE 2014“, (September 2015), pp. 19–28.

Berman, B. 2012. 3-D printing: The new industrial revolution, Business Horizons. Kelley School of Business, Indiana University. 55(2), pp. 155–162.

Cajal, C., Santolaria, J., Samper, D. and Velazquez, J. 2016. Efficient volumetric error compensation technique for additive manufacturing machines. Rapid Prototyping Journal, 22(1), pp. 2–19.

Cruz Sanchez, F. A., Boudaoud, H., Muller, L. and Camargo, M. 2014. Towards a standard experimental protocol for open source additive manufacturing: This paper proposes a benchmarking model for evaluating accuracy performance of 3D printers. Virtual and Physical Prototyping, 9(3), pp. 151–167.

Huang, Z., Dantan, J. Y., Etienne, A., Rivette, M. and Bonnet, N. 2018. Geometrical deviation identification and prediction method for additive manufacturing. Rapid Prototyping Journal, 24(9), pp. 1524–1538.

Qin, Q., Huang, J. and Yao, J. 2019. A real-time adaptive look-ahead speed control algorithm for FDM-based additive manufacturing technology with Hbot kinematic system. Rapid Prototyping Journal, 25(6), pp. 1095–1107. doi: 10.1108/RPJ-11-2018-0291.

Sadia, M., Alhnan, M. A., Ahmed, W. and Jackson, M. J. 2017. 3D printing of pharmaceuticals. Micro and Nanomanufacturing, 2, pp. 467–498. doi: 10.1007/978-3-319-67132-1_16.

Schniederjans, D. G. and Yalcin, M. G. 2018. Perception of 3D-printing: analysis of manufacturing use and adoption. Rapid Prototyping Journal, 24(3), pp. 510–520. doi: 10.1108/RPJ-04-2017-0056.

Valerga, A. P., Batista, M., Salguero, J. and Girot, F. 2018. Influence of PLA filament conditions on characteristics of FDM parts. Materials, 11(8), pp. 2018–2022.



DOI: https://doi.org/10.22146/jmdt.53597

Article Metrics

Abstract views : 1933 | views : 3357

Refbacks

  • There are currently no refbacks.