ANALISA PENGARUH VARIASI SUHU DAN KECEPATAN CETAK TERHADAP HASIL PENGUJIAN TARIK DAN FRACTOGRAFI MAKRO PRODUK HASIL 3D PRINTING BERBAHAN PLA CARBON

Abstract

Teknologi 3D Printing Fused Deposition Modeling (FDM) dengan material PLA Carbon menawarkan potensi peningkatan kekuatan mekanik, namun performanya sangat bergantung pada parameter proses cetak. Penelitian ini menganalisis pengaruh suhu nosel dan kecepatan cetak terhadap sifat mekanik produk 3D printing PLA Carbon dengan metode FDM. Variasi parameter yang digunakan adalah suhu 200°C, 215°C, dan 230°C serta kecepatan 40, 50, dan 60 mm/s. Pengujian tarik sesuai ASTM D638 tipe IV dan analisis fraktografi makro dilakukan pada 27 spesimen. Hasil penelitian menunjukkan bahwa suhu nosel merupakan parameter paling dominan. Peningkatan suhu dari 200°C ke 230°C meningkatkan kekuatan tarik dan modulus elastisitas, dengan peningkatan modulus mencapai 410%. Kombinasi optimal 230°C dan 50 mm/s menghasilkan kekuatan tarik tertinggi (38,59 MPa) dan modulus elastisitas tertinggi (10,41 GPa). Namun, peningkatan ini diiringi penurunan daktilitas, mengonfirmasi adanya trade-off antara kekuatan dan daktilitas. Analisis fraktografi mengungkap tiga morfologi patahan yang berkorelasi dengan level kekuatan, delaminasi pada spesimen lemah, morfologi campuran pada spesimen sedang, dan permukaan halus tegak lurus pada spesimen kuat. Untuk aplikasi struktural, kombinasi 230°C/50 mm/s direkomendasikan, sementara untuk aplikasi yang membutuhkan ketangguhan, kombinasi suhu menengah (215°C dengan 40-50 mm/s) lebih sesuai.