SIMULASI PEMBEBANAN GANTRY CARRIAGE ARAH SUMBU Z BERBAHAN PLA MENGGUNAKAN SOFTWARE AUTODESK INVENTOR 2020 UNTUK KOMPONEN MESIN 3D PRINTER

Satriawan Dini Hariyanto, Venditias Yudha, Nidia Lestari, Yuli Purwanto, Slamet Budiyanto

Abstract


ABSTRAK

Additive Manufacturing (AM) menjadi salah satu faktor kunci berkembangnya era industri 4.0. Fused Deposition Modelling (FDM) adalah salah satu metode AM yang saat ini memiliki perkembangan paling pesat dan yang paling banyak diminati dibdaningkan metode AM lain seperti : binder jetting (BJ), directional energy deposition (DED), material jetting (MJ), powder based fusion (PBF), sheet lamination (SL), dan vat photopolymerization (VP). Metode FDM memiliki keunggulan dari sisi kemampuan menghasilkan produk dengan variasi material penyusunnya, mampu memfabriksi produk dengan tingkat geometri yang kompleks, dan rendahnya material sisa dari proses fabrikasi (zero waste). Mesin FDM dirancang untuk memproses material dengan bahan baku berupa filamen yang terbuat dari bahan polimer maupun logam.Simulasi pembebanan gantry carriage(GC-Z)yang berbahan polylactic acid (PLA)telah berhasil dilakukan dengan kombinasi pembebanan beban massa motor stepper dan tegangan timing belt dengan nilai 2,35 N dan 29,43 N. Hasil simulasi menunjukkan nilai konsentrasi tegangan terbesar yang timbul pada struktur GC-Z sebesar 0,523 MPa yang berlokasi di bagian batas struktur yang mengalami perubahan nilai diameter 10,2 mm ke 8,5 mm. Nilai tegangan Von Misses maksimum bernilai 1,37 % dari nilai yield strength material PLA sebesar 38 MPa, sehingga desain GC-Z layak untuk digunakan sebagai komponen mesin 3D printer. Selain itu diperoleh data nilai displacement sebesar 0,0032 mm dengan safety factor 15.

Kata kunci : fused deposition modelling, gantry carriage, 3D Printer, PLA.

Full Text:

PDF

References


P. F. Flowers, C. Reyes, S. Ye, M. J. Kim, and B. J. Wiley, “3D printing electronic components and circuits with conductive thermoplastic filament,” Addit. Manuf., vol. 18, no. 2017, pp. 156–163, 2017, doi: 10.1016/j.addma.2017.10.002.

C. G. Schirmeister, T. Hees, E. H. Licht, and R. Mülhaupt, “3D printing of high density polyethylene by fused filament fabrication,” Addit. Manuf., vol. 28, no. May, pp. 152–159, 2019, doi: 10.1016/j.addma.2019.05.003.

M. Mu, C. Y. Ou, J. Wang, and Y. Liu, “Surface modification of prototypes in fused filament fabrication using chemical vapour smoothing,” Addit. Manuf., vol. 31, p. 100972, 2020, doi: 10.1016/j.addma.2019.100972.

R. Matsuzaki, T. Kanatani, and A. Todoroki, “Multi-material additive manufacturing of polymers and metals using fused filament fabrication and electroforming,” Addit. Manuf., vol. 29, no. February, 2019, doi: 10.1016/j.addma.2019.100812.

V. Nienhaus, K. Smith, D. Spiehl, and E. Dörsam, “Investigations on nozzle geometry in fused filament fabrication,” Addit. Manuf., vol. 28, no. May, pp. 711–718, 2019, doi: 10.1016/j.addma.2019.06.019.

B. N. Turner, R. Strong, and S. A. Gold, “A review of melt extrusion additive manufacturing processes: I. Process design and modeling,” Rapid Prototyp. J., vol. 20, no. 3, pp. 192–204, 2014, doi: 10.1108/RPJ-01-2013-0012.

N. Abdoulmoumine, S. Adhikari, A. Kulkarni, and S. Chattanathan, “A review on biomass gasification syngas cleanup,” Appl. Energy, vol. 155, pp. 294–307, 2015, doi: 10.1016/j.apenergy.2015.05.095.

K. Kun, “Reconstruction and development of a 3D printer using FDM technology,” Procedia Eng., vol. 149, no. June, pp. 203–211, 2016, doi: 10.1016/j.proeng.2016.06.657.

T. Letcher, “Imece2014-39379 Material Property Testing of 3D-Printed Specimen,” Proc. ASME 2014 Int. Mech. Eng. Congr. Expo., pp. 1–8, 2016.

C. Jiang and G. F. Zhao, “A Preliminary Study of 3D Printing on Rock Mechanics,” Rock Mech. Rock Eng., vol. 48, no. 3, pp. 1041–1050, 2015, doi: 10.1007/s00603-014-0612-y.


Refbacks

  • There are currently no refbacks.