Implementasi Optimasi Topologi Sebagai Infill Modifier pada Hasil Cetak 3D Printer Berbahas Polylactic Acid dengan Menggunakan Metode Taguchi

Authors

  • Gilar Pandu Annanto Wahid Hasyim University
  • Ahmad Hamami Azhar

DOI:

https://doi.org/10.36499/jim.v18i1.6033

Keywords:

3d printing, fdm, kekuatan, pla.

Abstract

Dewasa ini  metode fused deposition modeling menjadi semakin populer dan banyak digunakan. Metode FDM dikenal memiliki kemampuan untuk memproduksi komponen dari berbagai material polymerer seperti PLA, ABS, dan PETG. Hasil cetak FDM dapat memiliki kekuatan yang berbeda – beda yang dipengaruhi oleh berbagai faktor seperti  material dan parameter cetak. Penelitian ini berfokus untuk meneliti kekuatan dari hasil cetak FDM yang dicetak dengan menggunakan metode penggabungan dengan hasil optimasi topologi. Area yang merupakan hasil optimasi topologi akan diberikan kerapatan senilai 60%, 75% & 90% , sedangkan diluar area tersebut akan diberikan kerapatan senial 10%, 25%, & 40%. Adapun jenis infill yang digunakan adalah cubic, grid, & 3D honeycomb. Untuk mengetahui kombinasi yang paling optimal, digunakan metode taguchi yang akan membatasi jumlah kombinasi spesimen yang dicetak serta mengalisis faktor yang paling berpengaruh untuk mendapatkan nilai kekuatan tertinggi. Dari hasil pengujian diketahui bahwa untuk mendapatkan nilai kekuatan yang optimal, parameter yang dapat digunakan adalah inner infill berjenis 3d honeycomb dengan kerapatan 90% dikombinasikan dengan outer infill berjenis 3d honeycomb dengan kerapatan 25%. .

 

References

Arockiam, A. J., Subramanian, K., Padmanabhan, R. G., Selvaraj, R., Bagal, D. K., & Rajesh, S. (2021). A review on PLA with different fillers used as a filament in 3D printing. Materials Today: Proceedings.

Chua, C. K., Leong, K. F., & An, J. (2020). Introduction to rapid prototyping of biomaterials. In Rapid prototyping of biomaterials (pp. 1-15). Woodhead Publishing.Primack, H.S., (1983), Method of Stabilizing Polyvalent Metal Solutions, U.S. Patent No. 4,373,104

Cuan-Urquizo, E., Barocio, E., Tejada-Ortigoza, V., Pipes, R. B., Rodriguez, C. A., & Roman-Flores, A. (2019). Characterization of the mechanical properties of FFF structures and materials: A review on the experimental, computational and theoretical approaches. Materials, 12(6), 895.

Diegel, O., Singamneni, S., Reay, S., & Withell, A. (2010). Tools for sustainable product design: additive manufacturing.

Durgashyam, K., Reddy, M. I., Balakrishna, A., & Satyanarayana, K. (2019). Experimental investigation on mechanical properties of PETG material processed by fused deposition modeling method. Materials Today: Proceedings, 18, 2052-2059.

Fernandez-Vicente, M., Calle, W., Ferrandiz, S., & Conejero, A. (2016). Effect of infill parameters on tensile mechanical behavior in desktop 3D printing. 3D printing and additive manufacturing, 3(3), 183-192.

Pearce, J., Blair, C., Laciak, K., Andrews, R., Nosrat, A., & Zelenika-Zovko, I. (2010). 3-D printing of open source appropriate technologies for self-directed sustainable development. European Journal of Sustainable Development, 3.

Ruban, W., Vijayakumar, V., Dhanabal, P., & Pridhar, T. (2014). Effective process parameters in selective laser sintering. International Journal of Rapid Manufacturing, 4(2-4), 148-164.Blau, P.J., (2009), Friction Science and Technology: From Concepts to Applications, 2nd Ed., CRC Press, New York, pp. 183-219.

Srinivasan, R., Ruban, W., Deepanraj, A., Bhuvanesh, R., & Bhuvanesh, T. (2020). Effect on infill density on mechanical properties of PETG part fabricated by fused deposition modelling. Materials Today: Proceedings, 27, 1838-1842.Hsu, S.M. and Shen, M.C., (2005), Wear Mapping of Materials, in Stachowiak, G.W. (Ed.). Wear - Materials, Mechanisms and Practice, John Wiley & Sons, London, pp. 369-423.

Qattawi, A., Alrawi, B., & Guzman, A. (2017). Experimental optimization of fused deposition modelling processing parameters: a design-for-manufacturing approach. Procedia Manufacturing, 10, 791-803.

Downloads

Published

2022-04-30

Issue

Section

Articles