RANCANG BANGUN MESIN FILAMENT EXTRUDER YANG BERBASIS ARDUINO MEGA 2560 DENGAN HASIL POLYLACTIC ACID (PLA)

Abstract

Teknologi rapid prototyping (RP) telah mengalami perkembangan pesat selama beberapa waktu terakhir salah satunya fused deposition modeling (FDM). Dalam penggunaannya, sering kali bahan yang dipakai untuk mencetak model terbuang ketika proses pencetakan selesai dikarenakan ketidaksesuaian antara hasil produk dengan rancangan awal yang diinginkan. Selain itu, dalam model-model yang kompleks dibutuhkan support material. Oleh karena itu diperlukan mesin filament extruder yang mampu untuk mendaur ulang maupun memproduksi filamen seperti PLA secara mandiri.

Pada penelitian ini dilakukan proses perancangan mesin Filament Extruder untuk meminimalisasi kerugian-kerugian yang terjadi baik soal biaya maupun waktu terkait proses 3D printing. Filament Extruder ini mampu membuat serta mendaur ulang filamen PLA, dengan pembuatan menggunakan biji plastik PLA  maupun mendaur ulang sisa hasil cetakan 3D printer yang terbuang atau tidak terpakai. Proses perancangan mesin filament extruder terdiri dari Ardiuno Mega 2560 sebagai pengendali utama dalam mengendalikan kecepatan motor melalui driver motor serta suhu dari elemen pemanas, motor DC sebagai pemutar screw, heater band sebagai pemanas plastik, thermocouple sebagai sensor suhu, nozzle sebagai pencetak ukuran diameter ekstrusi filamen. Bahan yang digunakan adalah filamen polylactic acid (PLA) warna putih berdiameter 1.75 mm dengan kisaran temperatur leleh mulai dari 150 – 155°C yang dihancurkan menjadi seukuran pellet. Penelitian yang dilakuakan pada mesin filament extruder menggunakan  5 variasi pengaturan temperature suhu pemanas, yaitu; 150⁰C, 152⁰C, 153⁰C, 154⁰C, dan 155⁰. Pada percobaan variasi dengan hasil terbaik pada suhu yang dilak ukan diameter filamen yang dihasilkan dari proses ekstrusi yaitu 1,72mm pada ukuran suhu 153⁰C dengan kecepatan produksi 806 mm/menit atau 0,106 kg/jam.

Kata Kunci : filament extruder, fused deposition modeling, polylactic acid