ANALISIS PENGARUH VARIASI NOZZLE TEMPERATURE 3D PRINTER FUSED DEPOSITION MODELLING (FDM) TERHADAP SIFAT MEKANIK DAN KARAKTERISTIK BERBAHAN POLYLACTIC ACID (PLA)

RIZKY, MUHAMAD ALFA (2022) ANALISIS PENGARUH VARIASI NOZZLE TEMPERATURE 3D PRINTER FUSED DEPOSITION MODELLING (FDM) TERHADAP SIFAT MEKANIK DAN KARAKTERISTIK BERBAHAN POLYLACTIC ACID (PLA). Other thesis, UPN 'Veteran" Yogyakarta.

[thumbnail of DAFTAR ISI (M ALFA RIZKY-116180012).pdf] Text
DAFTAR ISI (M ALFA RIZKY-116180012).pdf
Download (11kB)
[thumbnail of DAFTAR PUSTAKA (M ALFA RIZKY-116180012).pdf] Text
DAFTAR PUSTAKA (M ALFA RIZKY-116180012).pdf
Download (80kB)
[thumbnail of ABSTRAK (M ALFA RIZKY-116180012).pdf] Text
ABSTRAK (M ALFA RIZKY-116180012).pdf
Download (172kB)
[thumbnail of COVER (M ALFA RIZKY-116180012).pdf] Text
COVER (M ALFA RIZKY-116180012).pdf
Download (63kB)
[thumbnail of LEMBAR PENGESAHAN (M ALFA RIZKY- 116180012).pdf] Text
LEMBAR PENGESAHAN (M ALFA RIZKY- 116180012).pdf
Download (282kB)
[thumbnail of SKRIPSI FULL (M ALFA RIZKY-116180012).pdf] Text
SKRIPSI FULL (M ALFA RIZKY-116180012).pdf
Restricted to Repository staff only
Download (6MB)

Abstract

iv
ABSTRAK
Industri metalurgi di Indonesia khususnya sedang mengalami
perkembangan yang cukup signifikan, mulai dari pengembangan hulu metalurgi
yaitu proses pengolahan suatu material serta pengembangan pada hilir metalurgi
yaitu pembuatan produk. 3D Printer FDM adalah teknologi revolusioner dalam
Aditif Manufaktur (AM). Polylactic Acid (PLA) merupakan polimer biodegradable
yang diperoleh dari dari asam laktat serta memiliki sifat biocompatible artinya
polimer ini dapat terpapar dengan permukaan tubuh tanpa menimbulkan efek
berbahaya. Hal ini menjadi acuan para metalurgis dalam pengembangan dan
peningkatan produk tersebut, salah-satunya yaitu produk polimer gips untuk
penyangga tulang manusia yang mengalami retak maupun patah. Nozzle
Temperature ialah suhu untuk mencairkan filament, agar dapat di extrude dari
spesimen yang ingin dicetak. Salah satu faktor yang mempengaruhi nilai kuat tarik,
shrinkage dan nilai Flexural suatu spesimen adalah Nozzle Temperature. Penelitian
eksperimental ini menggunakan variasi Nozzle Temperature 210⁰C, 220⁰C, 230⁰C
dan tipe infill pattern honeycomb dengan kecepatan cetak printer 3D 80mm/s untuk
mencetak spesimen. Pembuatan spesimen Tensile Test berdasarkan standar ASTM
D 638 tipe 4, sedangkan spesimen Flexural Test dilakukan berdasarkan standar
ASTM D 790. Tensile Test, Flexural Test dan analisis makrostruktur akan
dilakukan untuk mengetahui pengaruh Nozzle Temperature terhadap sifat mekanis
dan karakteristik filament PLA. Berdasarkan hasil penelitian didapatkan bahwa
shrinkage yang dihasilkan spesimen 3D print untuk Tensile Test pada Nozzle
Temperature 230⁰C memiliki nilai yang tertinggi dibandingkan dengan Nozzle
Temperature 210⁰C dan 220⁰C, yaitu sebesar 2,83±1,62%. Sedangkan untuk
spesimen Flexural Test pada Nozzle Temperature 230⁰C memiliki nilai yang
tertinggi juga dibandingkan dengan Nozzle Temperature 210⁰C dan 220⁰C, yaitu
sebesar 4,33±1,07%. Hasil pengujian Tensile Test juga didapatkan bahwa pada
Nozzle Temperature 230⁰C menghasilkan nilai σUTS dan σFS tertinggi masing�masing sebesar 39,60±2,60 MPa dan 48,73±0,76 MPa dibandingkan dengan Nozzle
Temperature 210⁰C dan 220⁰C. Kemudian pada analisis makrostruktur, diameter
ukuran butir terbesar terjadi pada spesimen Nozzle Temperature 220oC sebesar
0,37±0,009mm, hal ini mengindikasi pada spesimen tersebut memiliki nilai
Elongation tertinggi. Akan tetapi pada porositas yang dihasilkan, Nozzle
Temperature pada 230⁰C juga menghasilkan porositas terkecil sebesar 0,04 mm2
atau 1,46% dibandingkan dengan Nozzle Temperature 210⁰C dan 220⁰C . Dalam
hal ini, kenaikan Nozzle Temperature mengakibatkan shrinkage yang cukup besar
yang dibuktikan dengan kecilnya porositas yang terbentuk. Oleh karena itu, variasi
Nozzle Temperature pada Spesimen 3D Printer PLA sangat mempengaruhi sifat
mekanik material dan karakteristik material tersebut.
Kata Kunci: 3D Printer, FDM, Polylactic Acid (PLA), Nozzle Temperature.
v
ABSTRACT
The metallurgical industry, in particular experiencing significant
development, starting from the development of upstream metallurgy, namely the
processing of a material and development of downstream metallurgy, namely the
manufacture of products. FDM 3D Printer is a revolutionary technology in
Manufacturing Additives (AM). Polylactic Acid (PLA) is a biodegradable polymer
obtained from lactic acid and has biocompatible properties, meaning that this
polymer can be exposed to body surfaces without causing harmful effects. This has
become a reference for metallurgists in developing and improving these products,
one of which is a gypsum polymer product to support cracked or broken human
bones. Nozzle Temperature is the temperature at which the filament melts, so that
it can be removed from the specimen to be printed. One of the factors that affect the
value of the tensile strength, shrinkage, and bending of a specimen is the Nozzle
Temperature. This experimental research uses Nozzle Temperature variations of
210⁰C, 220⁰C, 230⁰C and honeycomb infill pattern type with a 3D printer, printing
speed of 80mm/s to print specimens. Tensile Test specimens were made based on
the ASTM D 638 type 4 standard, while the Flexural Test specimens were carried
out based on the ASTM D 790 standard. Tensile Test, Flexural Test, and
macrostructural analysis were carried out to determine the effect of Nozzle
Temperature on the mechanical properties and characteristics of the PLA filament.
Based on the research, it was found that the shrinkage produced by the 3D print
specimen for the Tensile Test at the Nozzle Temperature 230⁰C had the highest
value compared to the Nozzle Temperature 210⁰C and 220⁰C, which was
2,83±1,62%. Meanwhile, the Flexural Test specimen at Nozzle Temperature 230⁰C
has the highest value compared to Nozzle Temperature 210⁰C and 220⁰C, which is
4,33±1,07%. The results of the Tensile Test also found that the Nozzle Temperature
230⁰C produced the highest UTS and FS values of 39,60±2,60 MPa and 48,73±0,76
MPa respectively compared to the Nozzle Temperature 210⁰C and 220⁰C. Then in
macrostructural analysis, the largest grain size diameter occurred in the Nozzle
Temperature 220oC specimen of 0,37±0,009mm, this indicates that the specimen
has the highest Elongation value. However, for the porosity produced, the Nozzle
Temperature at 230⁰C also produces the smallest porosity of 0,04 mm2 or 1,46%
compared to the Nozzle Temperature of 210⁰C and 220⁰C. In this case, the increase
in Nozzle Temperature resulted in a large enough shrinkage as evidenced by the
small porosity formed. Therefore, variations in Nozzle Temperature on PLA 3D
Printer Specimen greatly affect the mechanical properties of the material and the
characteristics of the material.
Keywords: 3D Printer, FDM, Polylactic Acid (PLA), Nozzle Temperature.

Item Type: Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords: 3D Printer, FDM, Polylactic Acid (PLA), Nozzle Temperature.
Subjects: H Social Sciences > H Social Sciences (General)
Divisions: Faculty of Engineering, Science and Mathematics > School of Engineering Sciences
Depositing User: Eko Yuli
Date Deposited: 26 Apr 2022 05:58
Last Modified: 03 Oct 2022 04:06
URI: http://eprints.upnyk.ac.id/id/eprint/29671

Actions (login required)

View Item View Item