OPTIMALISASI KEKUATAN TARIK PRODUK DRONE PROPELLERS BERBAHAN MATERIAL FILAMENT PETG PADA PROSES 3D PRINTING FDM DENGAN METODE RESPONSE SURFACE METHODOLOGY (RSM)

Abstract

Kerusakan produk drone propellers sering terjadi dan umumnya tidak diperbaiki melainkan diganti dengan komponen baru. Drone propellers biasanya berbahan karbon serat berupa material mahal dan sulit didapatkan. PETG berupa filament yang cocok untuk pencetakan komponen mekanis, tahan bahan kimia dari jenis filament umum lainnya serta mudah didapat dan murah. Namun, penentuan kombinasi parameter yang salah terhadap filament PETG merupakan hal yang sering terjadi hingga mengakibatkan kegagalan cetak di proses 3D printing menyebabkan lemahnya kekuatan tarik pada produk. Tujuan penelitian guna mencegah kegagalan pencetakan tersebut dengan pengoptimalan parameter pencetakan filament PETG serta mendapatkan alternatif produk drone propellers yang lebih murah berdasarkan material PETG terhadap proses 3D printing FDM bermetode RSM.

                Metodologi penelitian dengan menemukan rancangan percobaan parameter awal yakni nozzle temperatures, printing speeds dan layer thickness. Kemudian diolah dengan metode RSM di Minitab, guna mendapat kumpulan parameter spesimen pengujian tarik, berdasarkan standard ASTM D638. Didapat nilai response berupa elastic modulus dari masing-masing spesimen. Diolah data tersebut dengan ke Minitab untuk mendapat hasil penelitian pengolahan data parameter dalam bentuk regresi, ANOVA, plots dan optimal design dengan hasil variabel independen paling berpengaruh, kombinasi parameter optimal terbaik dan kemampuan elastic modulus tertinggi. Pencetakan drone propellers dari hasil parameter optimal yang kemudian dilakukannya pengujian penerbangan untuk menguji kualitas kelayakan propellers untuk digunakan, berdasarkan standard ASTM F2506.

                Hasil variabel parameter independen paling pengaruh dari penelitian yaitu parameter layer thickness. Kombinasi parameter berdasarkan hasil contour plots yang dengan ditetapkannya hold values tertentu akan nilai tertinggi elastic modulus sebesar >0,125 Gpa. Dan, hasil kombinasi parameter optimal terbaik yakni nozzle temperature 245^oC, printing speed 35 mm/s dan layer thickness 0,25 mm. Diterapkan hasil parameter optimal tersebut untuk pencetakan drone propellers. Penelitian menunjukkan propellers print dapat dinyatakan sebagai produk alternatif terhadap produk drone propellers dengan biaya yang lebih murah berdasarkan material yang digunakan dari produk original.

Kata kunci: 3D Printing, Drone Propellers, Kekuatan Tarik, Parameter, PETG, Response Surface Methodology