2153
Jurnal Indonesia Sosial Teknologi:p–ISSN: 2723 - 6609
e-ISSN :2745-5254
Vol. 2, No.12 Desember 2021
PENGARUH PARAMETER PROSES TERHADAP KEKUATAN TARIK
PRODUK 3D PRINTING MENGGUNAKAN FILAMEN POLYLACTIC ACID
(PLA) BUATAN R3D MAKER
Rikky Ardiansyah1, Zaldy Sirwansyah Suzen2, Erwansyah3
Jurusan Teknik Mesin, Politeknik Manufaktur Negeri Bangka Belitung1,2,3
Abstrak
Saat ini teknologi di dunia industri manufaktur telah mengalami kemajuan yang
sangat pesat salah satunya adalah 3D printing. 3D printing merupakan salah satu
teknologi yang mengubah data digital menjadi objek 3D dengan menggunakan
proses Additive manufacturing pada saat memproduksi suatu produk. Penelitian ini
dilakukan untuk mengetahui pengaruh infill pattern dan nozzle temperature
terhadap kekuatan tarik produk 3D printing dengan orientasi sudut pencetakan
vertikal sebesar 90° mengggunakan filamen polylactic acid (PLA). Pada penelitian
material polylactic acid (PLA) akan dicetak sesuai dengan standar uji tarik ASTM
D638-14 Type 4. Variasi parameter proses yang digunakan pada infill pattern
berupa lines, cubic, cubic division, quarter cubic, grid, octet, concentric, zig zag, tri
hexagon, triangles, gyroid, cross dan cross 3D dan nilai dari nozzle temperature
yang digunakan sebesar 205°C, 215°C, dan 225°C. Pada penelitian menunjukan
bahwa bahwa infill pattern dan nozzle temperature memiliki pengaruh terhadap
kekuatan tarik produk 3D printing dengan orientasi sudut pencetakan vertikal
sebesar 0° menggunakan filamen polylactic acid (PLA) Nilai kekuatan tarik
tertinggi yang terdapat pada penelitian ini sebesar 42,5 MPa yang menggunakan
infill pattern dengan tipe zig zag dan nozzle temperature sebesar 205°C. Sedangkan
nilai kekuatan tarik terendah sebesar 30 MPa yang menggunakan infill pattern
dengan tipe cross
Kata kunci: 3D printer; infill pattern; nozzle temperature; orientasi pencetakan
Abstract
Currently, technology in the manufacturing industry has progressed very rapidly,one
of which is 3D printing. 3D printing is a technology that converts digital data into
3D objects using the Additive manufacturing process when producing a product. This
research was conducted to determine the effect of infill pattern and nozzle
temperature on the tensile strength of 3D printing products with a vertical printing
angle orientation of 0° using polylactic acid (PLA) filaments. In the research,
polylactic acid (PLA) material will be printed according to the ASTM D638-14 Type
4 tensile test standard. Variations of process parameters used in the infill pattern are
lines, cubic, cubic division, quarter cubic, grid, octet, concentric, zig zag, tri
hexagons, triangles, gyroids, cross and cross 3D and the values of the nozzle
temperatures used are 205°C, 215°C, and 225°C. The research shows that the infill
pattern and nozzle temperature have an influence on the tensile strength of 3D
Rikky Ardiansyah, Zaldy Sirwansyah Suzen, Erwansyah
2154 Jurnal Indonesia Sosial Teknologi, Vol. 2, No. 12, Desember 2021
printing products with a vertical printing angle orientation of 0° using polylactic
acid(PLA) filament. The highest tensile strength value found in this study was 42.5
MPa using the infill pattern. with a zig zag type and a nozzle temperature of 205°C.
Whilethe lowest tensile strength value is 30 MPa using an infill pattern with a cross
type
Keywords: 3D printers; infill pattern; nozzle temperature; printing orientation
Pendahuluan
Perkembangan teknologi di dunia industri manufaktur akan menyebabkan
terciptanya suatu persaingan yang ketat terutama untuk memperoleh suatu proses
produksi yang dapat menghasilkan produk dengan keakuratan dan ketepatan dimensi
yang tinggi, sehingga akan menyebabkan peningkatan kualitas dari produk yang dibuat.
Selama ini proses produksi yang digunakan untuk membuat prototype dari suatu produk
di industri manufaktur masih menggunakan metode untuk menghilangkan sebagian
material dengan menggunakan mesin-mesin perkakas sehingga akan menyebabkan
adanya material yang terbuang yang biasanya dikenal sebagai subtractive manufacturing.
Oleh karena itu, industri manufaktur mulai mengembangkan suatu proses produksi yang
tidak membuang atau menghilangkan sebagian material dalam proses produksi akan
tetapi proses yang digunakan adalah dengan menggunakan metode penambahan material
yang dikenal dengan proses Additive Manufacture (AM) (Arif, 2016).
Additive Manufcturing memiliki beberapa sistem yang sering digunakan di bidang
industri seperti selective laser sintering (SLS), inkjet modeling (IJM), stereo-lithography
(SLA), dirrect metal deposition (DMD), dan fussed deposition modelling (FDM)
(Mohamed, Masood, & Bhowmik, 2015). Pencetakan tiga dimensi yang menggunakan
fussed deposition modelling (FDM) akan menyebabkan biaya produksi menjadi lebih
kecil dan mempercepat proses pembuatan produk (Riza, Budiyantoro, & Nugroho, 2020).
additive manufacturing memiliki beberapa jenis teknologi salah satunya adalah 3D
Printing. Dimana pada 3D printing material akan disusun secara layer by layer yang telah
di kontrol menggunakan komputer sehingga dapat menghasilkan struktur tiga dimensi
(3D) (Izdebska-Podsiadły & Thomas, 2015).
Dalam 3D printing terdapat menggunakan bahan berbentuk filamen yang
berfungsi sebagai bahan pengisi bentuk. Terdapat beberapa bahan filamen yang sering
digunakan seperti polyethylene terephthalate glycol (PETG), nylon, acrylonitrile styrene
acrylate (ASA), acrylonitrile butadiene styrene (ABS), polylactic acid (PLA) dan lain-
lain. PLA merupakan salah satu jenis termoplastik yang memiliki banyak keunggulan.
Keunggulan yang dimiliki oleh PLA adalah memiliki harga yang murah, memiliki
kekuatan dan kemudahan dalam pencetakan, dan memiliki faktor penyusutan yang rendah
sehingga produk tidak akan mengalami perubahan bentuk atau bengkok pada saat proses
pendinginan yang kuat. Dalam pembuatan produk 3D printing suhu yang digunakan
dalam pencetakan menggunakan filamen PLA sebesar 180oC-210oC. (Grabowik,
Kalinowski, Ćwikła, Paprocka, & Kogut, 2017).
Pengaruh Parameter Proses Terhadap Kekuatan Tarik Produk 3d Printing Menggunakan
Filamen Polylactic Acid (PLA) Buatan R3d Maker
Jurnal Indonesia Sosial Teknologi, Vol. 2, No. 12, Desember 2021 2155
Menurut (Sulistiyanto, 2017) Adapun beberapa penelitian yang membahas tentang
optimalisasi dan pengaruh parameter proses 3D printing untuk menghasilkan produk
dengan kekuatan tarik yang optimal telah banyak dilakukan. (Nugroho & Budiantoro,
2019) melakukan penelitian untuk mengetahui pengaruh parameter proses optimal
terhadap sifat mekanik dari produk hasil pencetakan 3D Printing yang menggunakan
filamen PLA. Parameter proses yang diujikan pada penelitian ini memiliki 3 level variasi,
dengan parameter proses yang digunakan sepertti: infill pattern, infill density, extrusion
width dan nozzle temperature. Dari penelitian ini didapatkan hasil bahwa kekuatan tarik
dari produk 3D printing dipengaruhi oleh Infill density yang di ikuti oleh nozzle
temperature, infill pattern, dan extrusion width dengan kekuatan tarik optimum sebesar
30,52 Mpa dengan interval kepercayaan sebesar 95% yang terdapat pada produk dengan
nilai Infill density sebesar 75%, nozzle temperature sebesar 215 °C, Infill pattern honey
comb, dan extrusion width sebesar 0,3mm.
Penelitian yang dilakukan oleh (Suzen, 2020) yang bertujuan untuk mengetahui
apakah kekuatan dari tarik produk 3D printing yang menggunakan filamen PLA+ ESUN
dipengaruhi oleh parameter proses seperti infill pattern dan nozzle temperature. Pada
penelitian ini parameter yang digunakan seperti: 13 tipe infill pattern dengan variasi level
yang digunakan pada Infill pattern yaitu lines, cubic, cubic division, quarter cubic, grid,
octet, concentric, zig zag, tri hexagon, triangles, gyroid, cross dan cross 3D, nozzle
temperature dengan 3 variasi suhu sebesar 225 °C, 215 °C dan 205 °C, bed temperature
dengan suhu 60 °C, layer thickness dengan ketebalan sebesar 0,2 mm, travel speed
dengan kecepatan sebesar 100 mm/s, printing speed dengan kecepatan sebesar 50 mm/s
sehingga menghasilkan 39 spesimen uji. Dari penelitian ini didapatkan hasil bahwa
kekuatan tarik material ESUN PLA+ dipengaruhi oleh infill pattern dan nozzle
temperature dengan nilai kekuatan tarik tertinggi yang menggunakan infill pattern dengn
tipe concentric dengan suhu yang digunakan pada nozzle sebesar 215°C dengan nilai
kekuata tarik sebesar 43,20 MPa dan nilai kekuatan tarik terendah sebesar 24,50 yang
menggunakan inffil patern dengan variasi cross dan suhu nozzle yang digunakan sebesar
205°C.
(Yao, Deng, Zhang, & Li, 2019) telah melakukan penelitian untuk mengetahui
pengaruh parameter kekuatan tarik sehingga mendapatkan hasil yang optimal pada
produk 3d printing yang menggunakan filamen PLA. Parameter yang digunakan pada
penelitian ini adalah sudut pencetakan dan Layer thickness dimana sudut yang digunakan
yaitu 0°, 15°, 30°, 45°, 75°, dan 90° dengan variasi 3 level pada layer thickness. Dari
penelitian ini peneliti menarik kesimpulan bahwa kekuatan tarik produk 3D printing
mengalami perubahan yang signifikan dimana nilai GAP terbesar berada diantar sudut 0°
– 90° dengan Layer thickness sebesar 0,1 mm. Nilai gap yang terdapat pada sudut 0° –
90° dengan Layer thickness sebesar 0,1 mm adalah 52,29%.
Berdasarkan penelitian sebelumnya dapat diketahui pada saat proses pengerjaan
produk 3D dengan menggunakan mesin 3D printer parameter proses seperti Infill density,
nozzle temperature, infill pattern, extrusion width dan orientasi pencetakan dapat
mempengaruhi kekuatan tarik produk 3D printing (Budiman, Anggono, & Tanoto, 2016).
Rikky Ardiansyah, Zaldy Sirwansyah Suzen, Erwansyah
2156 Jurnal Indonesia Sosial Teknologi, Vol. 2, No. 12, Desember 2021
Oleh sebab itu penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh infill pattern, dan
nozzle temperature terhadap kekuatan tarik produk 3D printing dengan orientasi sudut
pencetakan vertikal sebesar 90° mengggunakan filamen polylactic acid (PLA) dan
diharapkan hasil dari penelitian ini dapat digunakan untuk produk industri manufaktur.
Metode Penelitian
Alat dan Bahan
Spesimen akan di cetak menggunakan mesin 3D printer merek Anet Et4 dengan
printing Area X, Y, dan Z sebesar 220 mm x 220 mm x 250 mm dan menggunakan nozzle
berukuran 0,4 mm dengan material yang digunakan berupa fillamen PLA buatan R3D
MAKER dengan diameter 1,75 mm. Pengujian tarik pada penelitian ini menggunakan
mesin uji tarik merek Zwick Roell Z020 type Xforce K.
Metode yang digunakan
Metode yang digunkan pada penelitian ini adalah metode eksperimen faktorial
dimana pada penelitian ini infill pattern dan nozzle temperature merupakan paramater
proses yang diujikan dengan jumlah varians level secara berurutan sebanyak 13 dan 3.
Untuk mencari banyaknya kombinasi parameter maka dapat dilakukan perkalian varians
level antar parameter sehingga didapatkanlah 39 kombinasi parameter yang dapat dilihat
pada tabel 1. Tabel 1 Kombinasi Parameter
Exp
.No
Nozzle
Tempera
ture (°C)
Layer
thickne
ss
(mm)
Bed
temperat
ure (°C)
Travel
Speed
(mm/s)
Printin
g
Speed
(mm/s)
Orientasi
vertikal
(°)
Infill
densit
y (%)
Infill
patern
1
205
0.2
60
100
40
90
80
Triangles
2
205
0.2
60
100
40
90
80
Lines
3
205
0.2
60
100
40
90
80
Grid
4
205
0.2
60
100
40
90
80
Tri
Hexagon
5
205
0.2
60
100
40
90
80
Cubic
6
205
0.2
60
100
40
90
80
Cubic
Subdivisio
n
7
205
0.2
60
100
40
90
80
Quarter
Cubic
8
205
0.2
60
100
40
90
80
Concentric
9
205
0.2
60
100
40
90
80
Octet
10
205
0.2
60
100
40
90
80
Cross
11
205
0.2
60
100
40
90
80
Cross 3D
12
205
0.2
60
100
40
90
80
Gyroid
Pengaruh Parameter Proses Terhadap Kekuatan Tarik Produk 3d Printing Menggunakan
Filamen Polylactic Acid (PLA) Buatan R3d Maker
Jurnal Indonesia Sosial Teknologi, Vol. 2, No. 12, Desember 2021 2157
Exp
.No
Nozzle
Tempera
ture (°C)
Layer
thickne
ss
(mm)
Bed
temperat
ure (°C)
Travel
Speed
(mm/s)
Printin
g
Speed
(mm/s)
Orientasi
vertikal
(°)
Infill
densit
y (%)
Infill
patern
13
205
0.2
60
100
40
90
80
Zig Zag
14
215
0.2
60
100
40
90
80
Triangles
15
215
0.2
60
100
40
90
80
Lines
16
215
0.2
60
100
40
90
80
Grid
17
215
0.2
60
100
40
90
80
Tri
Hexagon
18
215
0.2
60
100
40
90
80
Cubic
19
215
0.2
60
100
40
90
80
Cubic
Subdivisio
n
20
215
0.2
60
100
40
90
80
Quarter
Cubic
21
215
0.2
60
100
40
90
80
Concentric
22
215
0.2
60
100
40
90
80
Octet
23
215
0.2
60
100
40
90
80
Cross
24
215
0.2
60
100
40
90
80
Cross 3D
25
215
0.2
60
100
40
90
80
Gyroid
26
215
0.2
60
100
40
90
80
Zig Zag
27
225
0.2
60
100
40
90
80
Triangles
28
225
0.2
60
100
40
90
80
Lines
29
225
0.2
60
100
40
90
80
Grid
40
225
0.2
60
100
40
90
80
Tri
Hexagon
31
225
0.2
60
100
40
90
80
Cubic
32
225
0.2
60
100
40
90
80
Cubic
Subdivisio
n
33
225
0.2
60
100
40
90
80
Quarter
Cubic
34
225
0.2
60
100
40
90
80
Concentric
35
225
0.2
60
100
40
90
80
Octet
36
225
0.2
60
100
40
90
80
Cross
37
225
0.2
60
100
40
90
80
Cross 3D
38
225
0.2
60
100
40
90
80
Gyroid
39
225
0.2
60
100
40
90
80
Zig Zag
Rikky Ardiansyah, Zaldy Sirwansyah Suzen, Erwansyah
2158 Jurnal Indonesia Sosial Teknologi, Vol. 2, No. 12, Desember 2021
Proses Pengambilan data
Semua proses pada penelitian ini di awali dengan studi Pustaka untuk menentukan
parameter yang akan digunakan. selanjutnya spesimen uji akan di desain menggunakan
software Fusion 360 Student Licence berdasarkan standar yang digunakan yaitu ASTM
D638-14 Type 4 dan di simpan dalam format STL (*.stl). Setelah itu hasil desain
spesimen uji di olah menggunakan software Ultimaker Cura 4.10.0 utuk dilakukan proses
slicing berdsarkan parameter yang akan digunakan dan hasil slicing di simpan dalam
bentuk G-code.
Gambar 1 Proses Slicing
Selanjutnya lakukaan persiapan pencetakan spesimen uji seperti: melakukan
kalibrasi mesin 3D printer untuk menghasilkan permukaan yang datar pada bed,
memindahkan G-Code dari pc ke dalam mesin 3D printer menggunakan MicroSD,
memasang filamen ke dalam mesin, dan memanaskan nozzle dan bed. Setelah selesai
melakukan persiapan maka langkah selanjutnya adalah mencetak spesimen uji hingga 39
spesimen.
Gambar 2 Proses Pencetakan Spesimen Uji
Setelah semua spesimen uji tercetak dan telah di identifikasi maka selanjutnya
melakukan pengujian tarik untuk mendapatkan nilai kekuatan tarik dari spesimen yang
telah dicetak. Pengujian tarik pada penelitian ini menggunakan mesin uji tarik merek
Zwick Roell Z020 type Xforce K.
Pengaruh Parameter Proses Terhadap Kekuatan Tarik Produk 3d Printing Menggunakan
Filamen Polylactic Acid (PLA) Buatan R3d Maker
Jurnal Indonesia Sosial Teknologi, Vol. 2, No. 12, Desember 2021 2159
Gambar 3 Proses Pengujian Tarik
Hasil dan Pembahasan
Hasil Pengujian Tarik
Pada penelitian ini didapatkanlah hasil berupa hasil pengujian tarik dari spesimen
yang dibuat menggunakan mesin 3D printing Anet Et4 menggunakan filamen polylactic
acid (PLA) buatan R3D MAKER. Pengujian tarik dilakukan menggunakan mesin
Universal Testing Machining merek Zwick Roell Z020 tipe Xforce K yang memiliki
tujuan untuk mendapatkan nilai kekuatan tarik dari spesimen dengan standar yang
digunakan berupa ASTM D638-14 tipe IV yang telah dicetak menggunakan mesin 3D
printing. Hasil pengujian tarik ditunjukkan pada Tabel 2.
Tabel 2 Hasil Pengujian Tarik
Exp.
No
Nozzle
Temper
ature
(°C)
Layer
thickn
ess
(mm)
Bed
temperatu
re (°C)
Travel
Speed
(mm/s)
Printing
Speed
(mm/s)
Orientasi
vertikal
(°)
Infill
densi
ty
(%)
Infill
patern
Nilai
Kekuatan
Tarik
(MPa)
1
205
0.2
60
100
40
90
80
Triangles
34,3
2
205
0.2
60
100
40
90
80
Lines
41,7
3
205
0.2
60
100
40
90
80
Grid
37,6
4
205
0.2
60
100
40
90
80
Tri
Hexagon
35,3
5
205
0.2
60
100
40
90
80
Cubic
40,7
6
205
0.2
60
100
40
90
80
Cubic
Subdivisio
n
34,37
Rikky Ardiansyah, Zaldy Sirwansyah Suzen, Erwansyah
2160 Jurnal Indonesia Sosial Teknologi, Vol. 2, No. 12, Desember 2021
Exp.
No
Nozzle
Temper
ature
(°C)
Layer
thickn
ess
(mm)
Bed
temperatu
re (°C)
Travel
Speed
(mm/s)
Printing
Speed
(mm/s)
Orientasi
vertikal
(°)
Infill
densi
ty
(%)
Infill
patern
Nilai
Kekuatan
Tarik
(MPa)
7
205
0.2
60
100
40
90
80
Quarter
Cubic
41,1
8
205
0.2
60
100
40
90
80
Concentri
c
31,8
9
205
0.2
60
100
40
90
80
Octet
38,4
10
205
0.2
60
100
40
90
80
Cross
30
11
205
0.2
60
100
40
90
80
Cross 3D
32,5
12
205
0.2
60
100
40
90
80
Gyroid
39,8
13
205
0.2
60
100
40
90
80
Zig Zag
42,3
14
215
0.2
60
100
40
90
80
Triangles
32,1
15
215
0.2
60
100
40
90
80
Lines
42,2
16
215
0.2
60
100
40
90
80
Grid
36,5
17
215
0.2
60
100
40
90
80
Tri
Hexagon
34,1
18
215
0.2
60
100
40
90
80
Cubic
40,1
19
215
0.2
60
100
40
90
80
Cubic
Subdivisio
n
32,9
20
215
0.2
60
100
40
90
80
Quarter
Cubic
40,5
21
215
0.2
60
100
40
90
80
Concentri
c
39,3
22
215
0.2
60
100
40
90
80
Octet
40,4
23
215
0.2
60
100
40
90
80
Cross
31
24
215
0.2
60
100
40
90
80
Cross 3D
33,2
25
215
0.2
60
100
40
90
80
Gyroid
39,8
26
215
0.2
60
100
40
90
80
Zig Zag
41,9
27
225
0.2
60
100
40
90
80
Triangles
34,9
28
225
0.2
60
100
40
90
80
Lines
39,4
29
225
0.2
60
100
40
90
80
Grid
37
40
225
0.2
60
100
40
90
80
Tri
Hexagon
37,1
31
225
0.2
60
100
40
90
80
Cubic
39,9
32
225
0.2
60
100
40
90
80
Cubic
Subdivisio
n
36,9
33
225
0.2
60
100
40
90
80
Quarter
Cubic
41,5
Pengaruh Parameter Proses Terhadap Kekuatan Tarik Produk 3d Printing Menggunakan
Filamen Polylactic Acid (PLA) Buatan R3d Maker
Jurnal Indonesia Sosial Teknologi, Vol. 2, No. 12, Desember 2021 2161
Exp.
No
Nozzle
Temper
ature
(°C)
Layer
thickn
ess
(mm)
Bed
temperatu
re (°C)
Travel
Speed
(mm/s)
Printing
Speed
(mm/s)
Orientasi
vertikal
(°)
Infill
densi
ty
(%)
Infill
patern
Nilai
Kekuatan
Tarik
(MPa)
34
225
0.2
60
100
40
90
80
Concentri
c
37
35
225
0.2
60
100
40
90
80
Octet
39,5
36
225
0.2
60
100
40
90
80
Cross
34,8
37
225
0.2
60
100
40
90
80
Cross 3D
37,8
38
225
0.2
60
100
40
90
80
Gyroid
35,4
39
225
0.2
60
100
40
90
80
Zig Zag
42,5
Dari tabel 2 diperoleh data yang menunjukkan bahwa variasi parameter yang
digunakan akan mempengaruhi nilai kekuatan tarik dari setiap spesimen uji di mana data
tersebut menunjukkan hasil yang berbeda-beda. Jika data ini dibandingkan dengan
penelitian sebelumnya yang telah dilakukan oleh (Suzen, 2020) dengan orientasi
pencetakan yang berbeda maka terlihat bahwa orientasi pencetakan akan berpengaruh
terhadap nilai kekuatan tarik produk 3D printing. Pada penelitian yang dilakukan oleh
(Suzen, 2020) nilai kekuatan tarik tertinggi di dapatkan pada spesimen uji yang
menggunakan infill pattern dengan tipe concentric dan nozzle temperature 215°C.
Sedangkan, pada penelitian ini nilai kekuatan tarik tertinggi di dapatkan pada spesimen
uji yang menggunakan infill pattern dengan tipe zig zag dan nozzle temperature 205°C.
Analisa Hasil Pengujian Tarik
Berdasarkan data yang diperoleh dari hasil pengujian tarik yang terdapat pada tabel
2, maka di buatlah sebuah grafik hasil pengujian tarik untuk mengetahui perbedaan
kekuatan tarik pada setiap parameter proses yang digunakan. Perbedaan kekuatan tarik
ini menyebabkan adanya nilai kekuatan tarik tertinggi dan terendah. Grafik hasil
pengujian tarik dapat dilihat pada Gambar 4.
Rikky Ardiansyah, Zaldy Sirwansyah Suzen, Erwansyah
2162 Jurnal Indonesia Sosial Teknologi, Vol. 2, No. 12, Desember 2021
Gambar 4 Grafik Hasil Pengujian Tarik
Dari grafik yang ditunjukkan pada Gambar 4 dapat diketahui bahwa terdapat
perbedaan nilai kekuatan tarik dari tipe infill pattern yang digunakan terhadap masing-
masing varians dari nozzle temperature. Pada varian level 205°C nilai kekuatan tarik
tertinggi berada pada infill pattern dengan tipe zig zag sebesar 42,3 MPa, sedangkan nilai
kekuatan tarik terendah sebesar 30 MPa yang menggunakan infill pattern dengan tipe
cross. Akan tetapi pada varian level 215°C nilai kekuatan tarik terendah menggunakan
tipe infill patern yang berbeda dengan varians level 205°C dimana tipe dari infill pattern
yang digunakan yaitu cross dan untuk tipe infill patern yang memiliki nilai kekuatan tarik
tertinggi menggunkan tipe infill pattern lines dengan nilai kekuatan tarik secara berurutan
sebesar 31 MPa dan 42,2 MPa. Sedangkan pada varian level 225°C nilai kekuatan tarik
terendah menggunakan tipe infill pattern dengan tipe triangle dan untuk nilai kekuatan
tarik tertinggi menggunakan tipe infill pattern yang sama dengan varian level 205°C
dengan nilai kekuatan tariknya secara berurutan sebesar 34,9 MPa dan 42,5 MPa.
Pada infill pattern dengan tipe triangle, quarter cubic, tri hexagon, cubic
subdivision dan zig zag nilai kekuatan tarik tertinggi berada pada nozzle temperature
225°C dan nilai kekuatan tarik terendah berada pada nozzle temperature 215°C.
Sedangkan infill pattern dengan tipe line akan menghasilkan nilai kekuatan tarik terendah
pada nozzle temperature 225°C dan nilai kekuatan tarik tertinggi berada pada nozzle
temperature 215°C. Pada infill pattern dengan tipe octet dan concentric nozzle
temperature 215°C akan menghasilkan nilai kekuatan tarik tertinggi dan nilai kekuatan
tarik terendah di dapatkan pada saat menggunakan nozzle temperature 205°C. Sedangkan
nozzle temperature 215°C akan menghasilkan nilai kekuatan tarik terendah dan nozzle
temperature 215°C akan menghasilkan nilai kekuatan tarik tertinggi pada infill pattern
dengan tipe grid. Infill pattern dengan tipe cross dan cross 3d akan menghasilkan nilai
34.3
41.7
37.6
35.3
40.7
34.37
41.1
31.8
38.4
30
32.5
39.8
42.3
32.1
42.2
36.5
34.1
40.1
32.9
40.5
39.3
40.4
31
33.2
39.8
41.9
34.9
39.4
37
37.1
39.9
36.9
41.5
37
39.5
34.8
37.8
35.4
42.5
25
30
35
40
45
Nilai Kekuatan Tarik (MPa)
Infill pattern
Hasil Uji Tarik
Nozzle Temperatur 205 °C Nozzle Temperatur 215 °C Nozzle Temperatur 225 °C
Pengaruh Parameter Proses Terhadap Kekuatan Tarik Produk 3d Printing Menggunakan
Filamen Polylactic Acid (PLA) Buatan R3d Maker
Jurnal Indonesia Sosial Teknologi, Vol. 2, No. 12, Desember 2021 2163
kekuatan tarik tertinggi pada nozzle temperature 225°C dan nilai kekuatan tarik terendah
akan dihasilkan oleh nozzle temperature 205°C. Sedangkan nozzle temperature 225°C
akan menghasilkan nilai kekuatan tarik terendah dan nilai kekuatan tarik terendah akan
dihasilkan oleh nozzle temperature 205°C pada infill pattern dengan tipe cubic. Pada infill
pattern dengan tipe gyroid nilai kekuatan tarik tertinggi dihasilkan pada nozzle
temperature 205°C dan 215°C, dan nilai kekuatan tarik terendah dihasilkan pada nozzle
temperature 225°C.
Hal ini menunjukan bahwa infill pattern dan nozzle temperature memiliki
pengaruh terhadap hasil dari pengujian tarik dengan nilai kekuatan tarik tertinggi sebesar
42,5 MPa yang menggunakan infill pattern dengan tipe zig zag dan nozzle temperature
sebesar 225°C. sedangkan nilai kekuatan tarik terendah sebesar 30 MPa yang
menggunakan infill pattern dengan tipe cross.
Kesimpulan
Berdasarkan hasil pengolahan data yang telah dilakukan, maka dapat disimpulkan
bahwa perbedaan tipe infill pattern dan perbedaaan nozzle temperature yang digunakan
akan memiliki pengaruh terhadap kekuatan tarik produk 3D printing dengan orientasi
sudut pencetakan vertikal sebesar 90° menggunakan filamen polylacticacid (PLA)
dengan nilai kekuatan tarik tertinggi yang terdapat pada penelitian ini sebesar 42,5 MPa
yang menggunakan infill pattern dengan tipe zig zag dan nozzle temperature sebesar
205°C. Sedangkan, nilai kekuatan tarik terendah sebesar 30 MPa yang menggunakan
infill pattern dengan tipe cross.
Rikky Ardiansyah, Zaldy Sirwansyah Suzen, Erwansyah
2164 Jurnal Indonesia Sosial Teknologi, Vol. 2, No. 12, Desember 2021
Bibliografi
Arif, Muhammad. (2016). Bahan Ajar Rancangan Teknik Industri. Deepublish.
Budiman, Wesley, Anggono, Juliana, & Tanoto, Yopi. (2016). Pengaruh Orientas Obyek
Hasil Fused Deposition Modeling pada Waktu Proses. Jurnal Teknik Mesin, 16(2),
41–46.
Grabowik, Cezary, Kalinowski, Krzysztof, Ćwikła, Grzegorz, Paprocka, Iwona, & Kogut,
Paweł. (2017). Tensile tests of specimens made of selected group of the filament
materials manufactured with FDM method. MATEC Web of Conferences, 112, 4017.
EDP Sciences. https://doi.org/10.1051/matecconf/201711204017.
Izdebska-Podsiadły, Joanna, & Thomas, Sabu. (2015). Printing on polymers:
fundamentals and applications. William Andrew.
Mohamed, Omar A., Masood, Syed H., & Bhowmik, Jahar L. (2015). Optimization of
fused deposition modeling process parameters: a review of current research and
future prospects. Advances in Manufacturing, 3(1), 42–53.
https://doi.org/10.1007/s40436-014-0097-7.
Nugroho, Aris Widyo, & Budiantoro, Cahyo. (2019). Improving the tensile properties of
3D printed PLA by optimizing the processing parameter. JEMMME (Journal of
Energy, Mechanical, Material, and Manufacturing Engineering), 4(1), 29–36.
https://doi.org/10.22219/jemmme.v6i2.
Riza, Eduar Iqbal, Budiyantoro, Cahyo, & Nugroho, Aris Widyo. (2020).
PENINGKATAN KEKUATAN LENTUR PRODUK 3D PRINTING BERBAHAN
PETG DENGAN OPTIMASI PARAMETER PROSES MENGGUNAKAN
METODE TAGUCHI. Media Mesin: Majalah Teknik Mesin, 21(2), 66–75.
https://doi.org/10.23917/mesin.v21i2.10856.
Sulistiyanto, Dwi. (2017). Analisis parameter injection moulding terhadap waktu siklus
tutup botol 500 ml menggunakan desain box-behnken.
Suzen, Z. S. (2020). Pengaruh Tipe Infill dan Temperatur Nozzle terhadap Kekuatan
Tarik Produk 3D Printing Filamen Pla+ Esun. Manutech: Jurnal Teknologi
Manufaktur, 12(02), 73–80. https://doi.org/10.33504/manutech.v12i2.133.
Yao, Tianyun, Deng, Zichen, Zhang, Kai, & Li, Shiman. (2019). A method to predict the
ultimate tensile strength of 3D printing polylactic acid (PLA) materials with
different printing orientations. Composites Part B: Engineering, 163, 393–402.
https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2019.01.025.
