i
TUGAS AKHIR
PROSES PENGHALUSAN PERMUKAAN
SPESIMEN DARI BAHAN ABS YANG DIBENTUK
MELALUI
RAPID TOOLING
Tugas Akhir ini disusun untuk memenuhi syarat mendapatkan gelar Sarjana S1 pada jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Disusun :
GANANG PUJI LAKSONO D200130098
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
ii
iii
vi MOTTO
“Jadikanlah sabar dan shalat sebagai penolongmu. Dan sesungguhnya yang demikian itu sungguh berat, kecuali bagi orang-orang yang khusyu”
(Q.S Al Baqarah: 45)
“Karena sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan, maka apabila kamu telah selesai dari sesuatu urusan, kerjakanlah dengan sungguh-sungguh urusan yang lain. Dan hanya kepada Tuhanmulah
hendaknya kamu berharap“
(Q.S Al Nasyarah :6-8)
“Perjalanan jauh seribu mil dimulai dari posisi kakimu sekarang ini”
(Lao Tze)
Sesungguhnya orang-orang yang hanya menunggu bisa beruntung mendapatkan kenikmatan. Akan tetapi yang mereka dapatkan itu tiada
lain hanyalah yang ditinggalkan oleh orang-orang yang berburu kesempatan
vii
PROSES PENGHALUSAN PERMUKAAN
SPESIMEN DARI BAHAN ABS YANG DIBENTUK MELALUI
RAPID TOOLING
Ganang Puji Laksono, Bambang Waluyo F, Bibit Sugito Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta
Jl. A Yani Tromol Pos 1 Pabelan Kartosuro email : ganangpuji@yahoo.com
ABSTRAKSI
Informasi serta analisa tentang hasil dari proses 3D printing di Indonesia masih sangat sedikit seperti tingkat kekasaran benda yang dihasilkan dari proses tersebut. Hal seperti ini sangatlah penting untuk diketahui, agar produk yang nantinya diproduksi sesuai dengan tujuan yang diharapkan. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh bahan ABS dari produk printer 3D melalui proses penghalusan permukaan secara kimiawi dan mekanis melalui uji foto mikro serta untuk mendapatkan harga nilai Ra (µm) terbaik dari hasil proses penghalusan permukaan secara kimiawi dan mekanis melalui uji kekasaran permukaan (surface roughness tester).
Penelitian ini menggunakan bahan Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS) yang dibentuk untuk spesimen serta dihaluskan dan di uji dengan alat uji kekasaran (Roughness Tester Type TR200 dengan standar ISO 1302) dengan variasi bahan ABS proses Acetone 6ml, proses Amplas 5000 dihaluskan selama 6, 8 dan 10 menit, serta produk yang tanpa proses penghalusan permukaan.
viii
Kata kunci : Printer 3D, Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS), Penghalusan, Roughness Average (Ra).
PROCESS OF SMOOTHING THE SURFACE
SPECIMENS OF MATERIAL ABS FORMED THROUGH
RAPID TOOLING
Ganang Puji Laksono, Bambang Waluyo F., Bibit Sugito Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta
Jl. A Yani Tromol Pos 1 Pabelan Kartosuro email : ganangpuji@yahoo.com
ABSTRACTION
Information and analysis about the result of the process 3d printing in indonesia there is very few like the roughness objects resulting from the process. Things like is very important to note , that products which will produced according to a hoped-for goal. The purpose of this study is to find the influence of material abs of the printer 3D through process of smoothing the surface chemically and mechanical with this photo micro and to obtain as a price value Ra (µm) best from the process of smoothing the surface chemically and mechanical with this surface roughness (surface roughness a tester)
ix
Keywords : 3D Printer , Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS), The Rarefaction Of, Roughness Average (Ra).
HALAMAN PERSEMBAHAN
Dengan rasa syukur kehadirat Allah SWT, beserta Rasulnya, bangga, haru, serta bahagia yang mendalam setelah melewati berbagai cobaan, halangan maupun rintangan dalam perjuangan yang panjang, penulis persembahkantugas akhir ini kepada :
1. Bapak dan Ibu penulis yang selalu mendoakan, memberi dukungan secara internal maupun eksternal sepanjang waktu hingga mengantarkan penulis menjadi seorang sarjana Teknik Mesin.
2. Keluarga besar penulis, terima kasih atas doa serta dukungannya
sebagai motivasi yang tak terhingga.
3. Seluruh dosen pengajar Universitas Muhammadiyah jurusan
Teknik Mesin, terima kasih untuk segala ilmu dan wawasan baru
yang telah diberikan kepada penulis.
4. Semua rekan serta sahabat mahasiswa Teknik Mesin Universitas
Muhammadiyah, terima kasih selalu memberikan motivasi serta
x
KATA PENGANTAR
Assalamualaikum Warahmatullah Hiwabarakatu.
Syukur alahamdulillah, penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT atas berkah dan rahmat-Nya sehingga penyusunan laporan penelitian ini dapat terselesaikan.
Tugas Akhir berjudul “Proses Penghalusan Permukaan
Spesimen Dari Bahan Abs Yang Dibentuk Melalui Rapid Tooling “
dapat terselesaikan atas dukungan dari beberapa pihak. Untuk itu pada kesempatan ini, penulis dengan segala ketulusan dan keikhlasan hati ingin menyampaikan rasa terima kasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya kepada :
1. Bapak Ir. Sri Sunarjono, MT., Ph.D, sebagai Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2. Bapak Ir. Tri Widodo Besar Riyadi, ST., MSc., Ph.D, selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin.
xi
4. Bapak Bibit Sugito, Ir., MT, selaku dosen pembimbing kedua yang telah membimbing dan mengoreksi dalam penyusunan Tugas Akhir ini dengan baik, sabar dan ramah.
5. Semua Dosen teknik mesin yang telah memberikan banyak ilmu dan dorongan yang sangat membantu penulis dalam penyusunan Tugas Akhir ini dengan baik.
6. Bapak serta Ibu tercinta yang tiada henti memberikan motivasi dan do’a kepada penulis dari awal hingga terselesaikannya penyusunan
Tugas Akhir ini.
7. Semua keluarga ME-G sahabat serta alumni satu almamater, atas doa serta materi mesin perkakas yang telah diberikan kepada penulis.
8. Sahabat seperjuangan Rachman Rio R., Amd., Nur Hasan M., Amd., Giri S., Yunanto P., Gilang M., Amd., Dedi T., Amd., Edi Supriyanto., Riski Elis serta semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu, terima kasih atas bantuannya serta dukungannya.
Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun dari pembaca akan penulis terima dengan senang hati.
Wassalamualaikum Warahmatullah Hiwabarakatu
xii
Penulis DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI ... ii
HALAMAN PERSETUJUAN ... iii
HALAMAN PENGESAHAN ... iv
xiii
2.2. Landasan Teori ... 9
2.2.1. Pengertian Rapid Tooling... ... 8
2.2.2. Pengertian Fused Deposition Modeling... 10
2.2.3. Pengertian Printer 3D ………... 11
2.2.4. Pengertian ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene) ... 12
2.2.5. Pengertian Permukaan ... 13
2.2.6. Kekasaran Permukaan ... 14
2.2.7. Alat Ukur Kekasaran Permukaan ... 19
2.2.8. Acetone ... 20
2.2.9. Proses Mekanis Amplas ... 23
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1. Diagram Alir ... . 25
3.4.3. Filamen ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene) ... 34
3.5. Proses Penghalusan Benda Kerja... 35
xiv
BAB IV DATA HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
4.1. Pengamatan Foto Mikro ... 43
4.1.1. Spesimen Tanpa Proses Penghalusan ... 44
4.1.2. Spesimen Dengan Proses Kimiawi ... 45
4.1.3. Spesimen Dengan Proses Mekanis ... 46
4.1.4. Data Kedalaman Lembah Pada Foto Mikro ... 47
4.1.5. Pembahasan Pengamatan Foto Mikro ... 47
4.2. Pengujian Kekasaran ... 49
4.2.1. Data Hasil Pengujian Kekasaran ... 51
4.2.2. Pembahasan Pengujian Kekasaran ... 54
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan ... 56
5.2. Saran ... 57
DAFTAR PUSTAKA
xv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Fused Deposition Modeling ... 11
Gambar 2.2. Bentuk kasar (roughness) dan gelombang (waviness) ... 14
Gambar 2.3. Simbol Kekasaran Permukaan ... 15
Gambar 2.4. Grafik Profil Permukaan ... 17
Gambar 2.5. Skema proses alat uji kekasaran permukaan ... 20
Gambar 2.6. Skema proses penghalusan permukaan secara kimiawi menggunakan acetone ... 22
Gambar 2.7. Hasil penghalusan prototype hingga ke celah permukaan yang sulit dijangkau ... 22
Gambar 2.8. Tatakan amplas dengan lapisan Velcro untuk proses penghalusan mekanis ... 24
Gambar 3.1. Diagram Alir Penelitian ... 25
Gambar 3.2. ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene) ... 27
Gambar 3.3. Acetone ... 27
Gambar 3.4. Printer 3D merek Come3D ... 28
Gambar 3.5. Satu set Komputer ... 29
Gambar 3.6. Alat Foto Mikro merek DINOLITE... 30
xvi
Gambar 3.8. Mesin Bubut tipe BV20-1L ... 30
Gambar 3.9. Kompor Pemanas merek Scilogex MS-H280 Pro ... 31
Gambar 3.10. Peralatan pendukung 1 ... 31
Gambar 3.11. Peralatan pendukung 2 ... 32
Gambar 3.12. Setting pada aplikasi Come3D ... 34
Gambar 3.13. Spesimen dari filamen ABS dengan ... 35
Gambar 3.14. Arah layer melintang pada spesimen bahan ABS hasil cetak printer 3D ... 38
Gambar 3.15. Spesimen bertanda 10 mm dari tepi spesimen pada 4 sisi ... 40
Gambar 3.16. Alat Kalibrasi dengan Ra 1,63 µm ... 41
Gambar 3.17. Pick Up Position ... 41
Gambar 4.1. Penampang spesimen yang di foto mikro ... 43
Gambar 4.2. Spesimen tanpa proses penghalusan permukaan, Perbesaran 200x ... 44
Gambar 4.3. Spesimen penghalusan kimiawi Acetone 6 ml selama 10 menit, Perbesaran 200x ... 45
Gambar 4.4. Spesimen penghalusan mekanis amplas 5000 selama 10 menit, Perbesaran 200x ... 46
Gambar 4.5. Posisi uji kekasaran spesimen pada 5 titik ... 49
xvii
proses kimiawi ... 53 Gambar 4.8. Grafik hubungan nilai Ra (µm) dengan waktu
proses mekanis ... 53 Gambar 4.9. Grafik hubungan nilai Ra (µm) antara
xviii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Nilai Kekasaran ... 18 Tabel 4.1. Hubungan Kedalaman Lapisan Dengan Proses
xix
DAFTAR LAMPIRAN
- Hasil Foto Mikro
- Annual Book of Portable Surface Roughness Tester, Advanced Testing Technologies