Metode Pencegahan Warping dan Cacat Kualitas Permukaan Produk Fused Deposition Modelling (FDM)

Danindra Brian Kusuma, Muslim Mahardika, Juan Pratama, Urip Agus Salim, Sukmaji Indro Cahyono, Budi Arifvianto

Abstract

Keunggulan 3D printing FDM (Fused Deposition Modelling) yang mampu membuat prototype dengan bentuk kompleks dalam waktu yang singkat menjadikan salah satu proses manufaktur utama dalam perindustrian otomotif, aerospace, bidang kesehatan dan masih banyak lagi. Terlepas dari kelebihan yang dimiliki FDM, proses ini memiliki kekurangan, yaitu kualitas permukaan hasil cetak yang buruk. Salah satu penyebab dari kekurangan ini adalah terjadinya fenomena warping dan cacat permukaan setelah pengambilan produk dari platform. Pada penelitian ini, dilakukan analisa pengaruh platform temperature dan penggunaan raft terhadap fenomena warping yang terjadi  pada produk hasil cetak FDM. Variasi parameter cetak yang digunakan adalah platform temperature (non-heated dan 60°C), raft air gap (0,2 dan 0,4 mm), dan raft top layer (1, 2, dan 3 buah). Hasil penelitian menunjukkan bahwa penggunaan platform temperature mempengaruhi fenomena warping yang sering terjadi pada produk cetak FDM dan penggunaan raft dapat meminimalisir cacat permukaan ketika pengambilan produk dari platform FDM. Parameter cetak optimal dengan produk cetak yang sempurna dihasilkan saat penggunaaan platform temperature 60°C, raft air gap 0,4 mm, dan 1 raft top layer.

Keywords

Fused Deposition Modelling (FDM), Warping, Raft, Platform Temperature

References

J. Pratama et al 2021 A review on reinforcement methods for polymeric materials processed using fused filament fabrication (Fff) Polymers (Basel) vol 13 no 22 pp 1–23 doi: 10.3390/polym13224022.

J. Frketic, T. Dickens, and S. Ramakrishnan 2017 Automated manufacturing and processing of fiber-reinforced polymer (FRP) composites: An additive review of contemporary and modern techniques for advanced materials manufacturing Additive Manufacturing vol 14 Elsevier BV pp 69–86 Mar 01 2017 doi: 10.1016/j.addma.2017.01.003

A. A. Ansari and M. Kamil 2021 Effect of print speed and extrusion temperature on properties of 3D printed PLA using fused deposition modeling process. in Materials Today: Proceedings vol 45 pp 5462–5468 doi: 10.1016/j.matpr.2021.02.137

S. H. Masood and W. Q. Song 2004 Development of new metal/polymer materials for rapid tooling using Fused deposition modelling Mater Des vol 25 no 7 pp 587–594 doi: 10.1016/j.matdes.2004.02.009

E. Cantı and M. Aydın 2018 Effects of micro particle reinforcement on mechanical properties of 3D printed parts Rapid Prototyp. J. vol 24 no 1 pp 171–176 doi: 10.1108/RPJ-06-2016-0095

L. Cheng, P. Zhang, E. Biyikli, J. Bai, J. Robbins, and A. To 2017 Efficient design optimization of variable-density cellular structures for additive manufacturing: Theory and experimental validation. Rapid Prototyp J vol 23 no 4 pp 660–677 doi: 10.1108/RPJ-04-2016-0069

J. Nsengimana, J. Van der Walt, E. Pei, and M. Miah 2019 Effect of post-processing on the dimensional accuracy of small plastic additive manufactured parts. Rapid Prototyp J vol 25 no 1 pp 1–12 Jan doi: 10.1108/RPJ-09-2016-0153

G. Krolczyk, P. Raos, and S. Legutko 2014 Experimental analysis of surface roughness and surface texture of machined and fused deposition modelled parts Teh Vjesn vol 21 no 1 pp 217–221

B. Arifvianto, Y. B. Wirawan, U. A. Salim, S. Suyitno, and M. Mahardika 2021 Effects of extruder temperatures and raster orientations on mechanical properties of the FFF-processed polylactic-acid (PLA) material Rapid Prototyp J vol 27 no 10 pp 1761–1775 Nov 2021 doi: 10.1108/RPJ-10-2019-0270

A. Guerrero-De-Mier, M. M. Espinosa, and M. Domínguez 2015 Bricking: A New Slicing Method to Reduce Warping Procedia Eng vol 132 pp 126–131 doi: 10.1016/j.proeng.2015.12.488

T. M. Wang, J. T. Xi, and Y. Jin 2007 A model research for prototype warp deformation in the FDM process Int. J. Adv. Manuf Technol vol 33 no 11–12 pp 1087–1096 doi: 10.1007/s00170-006-0556-9

R. Auras 2004 POLY(LACTIC ACID)

Ö. Keleş, C. W. Blevins, and K. J. Bowman 2017 Effect of build orientation on the mechanical reliability of 3D printed ABS Rapid Prototyp J vol 23 no 2 pp 320–328 doi: 10.1108/RPJ-09-2015-0122

Article Metrics

Abstract view: 139 times
Download     : 25   times

Refbacks

  • There are currently no refbacks.