Penentuan parameter mesin 3D printing berdasarkan sifat mekanik hasil printing berbahan Filamen PETG

Abstract

Menurut Sistem Informasi Pengelolaan Sampah Nasional (SIPSN), jumlah sampah di Indonesia mencapai 23.313.063,604 ton dimana sampah plastik menyumbang sebesar 15,6%. Rasio dari tingkat penanganan sampah pada tahun 2019 hingga 2021 tidak melebihi 50%. Rasio tersebut masih dapat terbilang jauh dari target yang ditetapkan pemerintah yaitu tingkat penanganan sampah yang mencapai 70% pada 2025. Salah satu cara yang dapat dilakukan untuk dapat meningkatkan tingkat pengelolaan sampah adalah dengan penggunaan filamen daur ulang dalam proses 3D Printing. Hal ini dikarenakan pasar untuk produk 3D Printing dapat melebihi $40 Triliun dengan rasio pengembangan sebesar 29% pada tahun 2024. Dengan rasio pengembagan pasar 3D printing yang terus meningkat, tentunya juga akan meningkatkan kebutuhan filamen terkhusus penggunaan tipe Fused Deposition Modeling (FDM). Proses penelitian ini berfokus untuk mengetahui parameter 3D Printing mana yang berpengaruh terhadap hasil cetakan dengan menggunakan filamen Polyethylene Terephthalate Glycol (PETG) daur ulang dan non daur ulang. Selain itu, penelitian ini juga berfokus untuk mencari kombinasi parameter untuk dapat menghasilkan hasil cetakan dengan sifat mekanik terbaik. Proses pengujian sifat mekanik yang digunakan adalah tensile test dan hardness test. Dalam tensile test terdapat informasi yang diberikan sekaligus seperti modulus elastisitas, yield strength, dan juga tensile strength. Perancangan eksperimen dilakukan dengan Taguchi Method. Taguchi Method berguna untuk meminimasi efek dari noise dan berguna untuk menentukan level paling optimum berdasarkan konsep robust. Pengujian Analysis of Variance (ANOVA) juga dilakukan untuk dapat mengetahui parameter mana yang berpengaruh secara signifikan. Berdasarkan hasil penelitian dapat diketahui bahwa parameter layer height dan material type berpengaruh terhadap modulus elastisitas, yield strength, dan tensile strength. Selain itu, parameter layer height juga berpengaruh terhadap hardness. Kombinasi parameter pencetakan untuk menghasilkan hasil cetakan dengan nilai modulus elastisitas, yield strength, dan tensile strength yang baik adalah dengan parameter material type non daur ulang, print temperature 235°C, layer height 0,1 mm, dan print speed 60 mm/s. Untuk mendapatkan hasil cetakan dengan nilai hardness yang baik material type non daur ulang, print temperature 240°C, layer height 0,1 mm, dan print speed 100 mm/s.