Optimasi Parameter Proses Mesin 3D printing Liquid Deposition Modeling (LDM) Pada Material Tanah Liat Komersial Untuk Menghasilkan Akurasi Dimensi Tertinggi Menggunakan Response Surface Methodology (RSM)

Latar Belakang: Teknologi additive manufacturing (AM) merupakan inovasi dalam industri manufaktur yang digunakan untuk membuat objek 3D dengan kompleksitas geometris yang tinggi tanpa memerlukan waktu yang lama. Liquid Deposition Modeling (LDM) merupakan salah satu teknologi additive manufacturing yang digunakan untuk membuat objek 3D menggunakan material berbentuk pasta. Salah satu material yang umum digunakan pada teknologi LDM yaitu material tanah liat. Perbedaan mendasar antara material tanah liat dengan material cetak yang lain terletak pada sifat reologi yang dapat mempengaruhi dimensi, kekuatan, dan permukaan akhir produk.
Tujuan: Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi parameter proses cetak yang paling berpengaruh dan mendapatkan kombinasi parameter yang optimal guna menghasilkan akurasi dimensi tertinggi.
Metode Penelitian: Penelitian ini menggunakan pendekatan design of experiment dengan tipe Response Surface Methodology (RSM). Model rancangan yang digunakan yaitu model box behnken untuk mencetak produk menggunakan 4 parameter. Parameter yang digunakan yaitu print speed, layer height, nozzle diameter, dan wall thickness.
Hasil dan Kesimpulan: Hasil penelitian menunjukkan komposisi material yang optimal yaitu campuran 300 gram tanah liat dengan 125 ml aquades. Campuran tersebut memenuhi penilaian pumpability, extrudability dan buildability. Hasil pengukuran dimensi menunjukkan adanya error pada masing-masing dimensi panjang, tinggi, dan lebar. Pada error dimensi panjang parameter yang paling berpengaruh yaitu interaksi squared term nozzle diameter. Pada dimensi tinggi parameter nozzle diameter dan interaksi antara parameter print speed dan layer height memiliki pengaruh yang signifikan. Sedangkan pada dimensi lebar tidak ada parameter yang berpengaruh terhadap dimensi tersebut. Hasil optimasi menunjukkan kombinasi parameter yang optimal yaitu layer height 3 mm, wall thickness 0,82 mm, print speed 40 mm/s, dan nozzle diameter 2,8 mm. Nilai dimensi aktual yang dihasilkan yaitu dimensi panjang 25,096 mm, dimensi lebar 9,629 mm, dan dimensi tinggi 8,009 mm.