Rahmatullah, Madani (2019) Penentuan Parameter Fused Deposition Modeling Untuk Mencapai Kekuatan Tarik Optimal Dengan Metode Taguchi. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Additive manufacturing (AM) merupakan proses untuk membangun sebuah benda atau komponen layer-by-layer secara bottom-up berdasarkan data desain 3D yang telah dibuat. AM memiliki kelebihan terkait kompleksitas dan kustomisasi dibanding manufaktur tradisional yang harganya semakin meningkat jika benda yang dibuat semakin kompleks. AM memiliki beberapa teknologi, salah satu yang paling banyak digunakan adalah Fused Deposition Modeling (FDM). FDM merupakan proses pembuatan benda dimana filamen yang dipanaskan pada ujung nozzle atau print head akan meleleh dan nozzle tersebut bergerak di area kerja membentuk lapisan-lapisan. ABS adalah bahan umum rekayasa penggunaan akhir yang digunakan pada teknologi FDM yang memiliki kekuatan tarik yang kecil dibanding material-material lain. Kekuatan tarik memiliki peranan penting dalam perencanaan suatu produk yang berkaitan dengan penarikan dan penggunaan beban dengan nilai tertentu. Perencanaan tersebut dilakukan agar produk dapat bekerja dengan baik sesuai dengan fungsinya. Perlu adanya pendekatan agar dapat memaksimalkan kekuatan tarik sehingga dapat meningkatkan kualitas produk yang dicetak dengan adanya optimalisasi parameter. Taguchi pada penelitian ini menjadikan produk kokoh (robust) terhadap adanya faktor-faktor pengganggu (noise) agar dapat meminimalkan penyimpangan produk dari karakteristik kualitas yang telah ditetapkan sehingga ketika sampai pada konsumen produk benarbenar layak digunakan karena sesuai dengan spesifikasi yang ditetapkan. Penelitian ini dimulai dengan identifikasi faktor-faktor yang berpengaruh pada kekuatan tarik dan mengidentifikasi parameter yang tidak dapat dikendalikan yang berpengaruh terhadap tekuatan tarik material ABS, menetapkan faktor beserta level dari masing-masing faktor, menetapkan Orthogonal Array dan jumlah replikasi. Selanjutnya, pelaksanaan eksperimen menggunakan spesimen uji ASTM D638 yang dibuat menggunakan 3D printer dengan merk XYZprinting berdasarkan penugasan faktor dan level faktor pada Orthogonal array, melakukan pengumpulan data uji dengan proses pengujian tarik menggunakan mesin uji tarik universal dan melakukan pengolahan data menggunakan metode Analysis of Variance (ANOVA) sehingga didapatkan kombinasi faktor dan level faktor yang optimal serta memprediksi kondisi optimal dan menghitung interval kepercayaan untuk eksperimen konfirmasi. Eksperimen konfirmasi merupakan prosedur untuk melakukan validasi terhadap setting faktor dan level faktor dengan cara membandingkan nilai interval kepercayaan untuk kondisi optimal dan konfirmasi. Hasil penelitian yan dilakukan didapatkan faktor yang memiliki pengaruh paling besar terhadap kekuatan tarik material ABS dengan teknologi Fused Deposition Modeling yaitu Faktor B (Layer Height) dengan nilai persentase kontribusi sebesar 67.544%, Faktor D (Shell Number) dengan nilai persentase kontribusi sebesar 5.899% , Faktor A (Nozzle Temperature) dengan nilai persentase kontribusi sebesar 1.826% dan yang terkecil merupakan Faktor C (Nozzle Speed) dengan nilai persentase kontribusi sebesar 1.573%. sedangkan untuk setting level faktor optimal yang didapatkan yaitu faktor A level 1 (Nozzle Temperature 220̊C), faktor B level 1 (Layer Height 0.2 mm), faktor C level 3 (Nozzle Speed 30 mm/s) dan faktor D level 3 (Shell Number 3). Hasil dari eksperimen konfirmasi yang dilakukan menunjukkan bahwa rata-rata nilai setiap parameter pengukuran masih berada dalam interval kepercayaan prediksi, sehingga hasil dari eksperimen Taguchi diterima dengan kekuatan tarik optimal sebesar 3.401 kN.
English Abstract
dditive manufacturing (AM) is a process to build a bottom-up layer-by-layer object or component based on 3D design data that has been created. AM has advantages related to complexity and customization compared to traditional manufacturing, the price of which increases when objects are made more complex. AM has several technologies, one of the most widely used is Fused Deposition Modeling (FDM). FDM is a process of making objects where the filament that is heated at the end of the nozzle or print head will melt and the nozzle moves in the work area to form layers. ABS is a common end-use engineering material used in FDM technology that has less tensile strength compared to other materials. Tensile strength has an important role in the planning of a product related to the withdrawal and use of loads of a certain value. The planning is done so that the product can work well in accordance with its function. An approach is needed in order to maximize tensile strength so that it can improve the quality of the printed product with parameter optimization. Taguchi in this study makes the product sturdy (robust) against the presence of confounding factors (noise) in order to minimize product deviations from the quality characteristics that have been set so that when it comes to consumers the product is really worth using because it complies with the specified specifications. The research begins by identifying the factors that influence the tensile strength and identify the uncontrollable parameters that affect the tensile strength of ABS material, determined the factors along with the level of each factor, determined Orthogonal Array and the number of replications. Furthermore, conducting experiments used ASTM D638 test specimens was made with 3D printers under the brand XYZprinting based on assignment of factors and factor levels in Orthogonal arrays, collected test data with tensile testing processes using universal tensile testing machines and processing data using the Analysis of Variance method ( ANOVA) so that an optimal combination of factors and factor levels is obtained as well as predicted optimal conditions and calculated confidence intervals for confirmation experiments. Confirmation experiments are procedures for validating factor settings and factor levels by comparing the confidence interval values for optimal conditions and confirmation. The results of the study were obtained factors that have the greatest influence on the tensile strength of ABS material with Fused Deposition Modeling technology, namely Factor B (Layer Height) with a percentage contribution value of 67,544%, Factor D (Shell Number) with a percentage contribution value of 5,899%, Factor A (Nozzle Temperature) with a contribution percentage value of 1,826% and the smallest is a C (Nozzle Speed) factor with a contribution percentage value of 1,573%. while for setting the optimal factor level obtained is factor A level 1 (Nozzle Temperature 220 ̊C), factor B level 1 (Layer Height 0.2 mm), factor C level 3 (Nozzle Speed 30 mm/s) and factor D level 3 (Shell Number 3). The results of the confirmation experiments conducted showed that the average value of each measurement parameter was still within the prediction confidence interval, so the results of the Taguchi experiment were received with an optimal tensile strength of 3,401 kN.
Other obstract
-
| Item Type: | Thesis (Sarjana) |
|---|---|
| Identification Number: | SKR/FT/2019/930/052000314 |
| Uncontrolled Keywords: | Kualitas, Additive Manufacturing, Fused Deposition Modeling, Acrylonitrile Butadiene Styrene, dan Taguchi, Quality, Additive Manufacturing, Fused Deposition Modeling, Acrylonitrile Butadiene Styrene, and Taguchi |
| Subjects: | 600 Technology (Applied sciences) > 670 Manufacturing |
| Divisions: | Fakultas Teknik > Teknik Industri |
| Depositing User: | Nur Cholis |
| Date Deposited: | 15 Nov 2020 15:59 |
| Last Modified: | 15 Nov 2020 15:59 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/178101 |
Actions (login required)
 |
View Item |