i

TUGAS AKHIR

PENGUJIAN KUAT TARIK TERHADAP

PRODUK HASIL 3D PRINTING DENGAN

VARIASI KETEBALAN LAYER 0,2 mm dan 0,3

mm YANG MENGGUNAKANAN BAHAN ABS

(Acrylonitrile Butadiene Styrene)

Disusun Sebagai Syarat Untuk Mencapai Gelar Sarjana Teknik

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Surakarta

Disusun Oleh :

HERRU SANTOSA BUDIONO

NIM : D200100023

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

Juli 2015

ii

PERNYATAAN KEASLIAN TOPIK TUGAS AKHIR

Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul :

PENGUJIAN KUAT TARIK TERHADAP PRODUK HASIL 3D PRINTING

DENGAN VARIASI KETEBALAN LAYER 0,2 mm dan 0,3 mm YANG

MENGGUNAKAN BAHAN ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene)”,

yang dibuat untuk memenuhi sebagai syarat memperoleh derajat sarjana

S1 pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Surakarta, sejauh yang saya ketahui bukan merupakan

tiruan dari penelitian atau duplikasi dari skripsiyang sudah dipublikasikan

dan atau pernah dipakai untuk mendapatkan gelar sarjana di lingkungan

Universitas Muhammadiyah Surakarta atau Instansi manapun, kecuali

bagian yang sumber informasinya saya cantumkan sebagaimana

mestinya.

Surakarta, Juli 2015

Yang Menyatakan

Herru Santosa Budiono

iii

iv

v

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

apa bila 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 bias beruntung

mendapatkan kenikmatan. Akan tetapi yang mereka dapatkan itu

tiada lain hanyalah yang ditinggalkano leh orang-orang yang berburu

kesempatan

(Abraham Lincoln)

“Tak usah berharap lebih untuk berlari, mungkin hari ini tak

pernah kembali berjalan lah perlahan menyelesaikan hari”

vii

“Jangan kau jadikan satu kenangan yang memilukan, berdiri

teman”

“Jalan begitu panjang terbentang, jangan kau lewatkan tanpa

harapkan, berdiri teman.”

“Luka bukan untuk kau rasa coba lupakan, luka bukan untuk

kau hiraukan coba abaikan.”

“Boleh kamu sejenak melihat langit gelap, asal jangan abaikan

esok hari kembali ceria kembali senang.”

“Sedalam laut kau selam, seluas langit kau lihat asal jangan

terlarut dan terjatuh terlalu lama, kembalilah ceria.”

viii

PENGUJIAN KUAT TARIK TERHADAP PRODUK HASIL 3D PRINTING DENGAN VARIASI KETEBALAN LAYER 0,2 mm

dan 0,3 mm YANG MENGGUNAKAN BAHAN ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene)

Herru Santosa Budiono

Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta Jl. A. Yani Tromol Pos I Pabelan, kartasura

Email : herru.santosa@yahoo.co.id

ABSTRAKSI

Informasi tentang hasil dari proses 3D printing di Indonesia masih minim seperti berapakah kekuatan benda yang di hasilkan dari proses tersebut, keakurasiannya, dan lain lain. Informasi seperti itu sangatlah penting untuk di ketahui, agar benda/prototype yang akan di buat sesuai dengan apa yang di harapakan. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui berapakah kekuatan tarik dari bahan yang digunakan pada printer 3D yaitu ABS.

Untuk mengetahui kekuatannya perlu dilakukan sebuah pengujian, salah satunya dengan melakukan pengujian kuat tarik terhadap material. Spesimen yang di uji memiliki 3 variasi yaitu, spesimen dibuat dengan menggunkan printer 3D dengan ketebalan layer 0,2 mm dan 0,3 mm dan juga spesimen yang dibuat secara manual. Dari hasil pengujian tarik di dapat nilai rata-rata tertinggi dari kekuatan tarik pada spesimen dengan variasi ketebalan layer 0,3 mm yaitu sebesar 18,9152 MPa. Untuk variasi ketebalan layer 0,2 mm sebesar 18,5948 MPa dan untuk spesimen pembuatan manual sebesar 10,0042 MPa. Hal ini disebabkan karena susunan layer pada spesimen dengan variasi layer 0,3 mm masih sangat rapi, membentuk sebuah sususan layer lapis demi lapis. Sedangkan untuk spesimen dengan ketebalan 0,2 mm dan pembuatan manual susunannya sudah tidak rapi lagi.

Kata kunci : ABS, printer 3D, Prototype.

ix

KATA PENGANTAR

Syukur alahamdulillah, penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT atas

berkah dan rahmat-Nya sehingga penyusunan laporan penelitian ini dapat

terselesaikan. Tugas Akhir berjudul “PENGUJIAN KUAT TARIK

TERHADAP PRODUK HASIL 3D PRINTING DENGAN VARIASI

KETEBALAN LAYER 0,2 mm dan 0,3 mm YANG MENGGUNAKAN

BAHAN ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene)”, dapat terselesaikan

ats 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.

3. Bapak Bambang W. Febriantoko, ST. MT, selaku dosen

pembimbing utama yang telah membimbing, mengarahkan,

memberi petunjuk dalam penyusunan Tugas Akhir ini dengan

sangat perhatian, baik, sabar dan ramah.

4. Bapak Ir. Agus Hariyanto, MT, selaku dosen pembimbing kedua

yang telah membimbing, mengarahkan, memberi petunjuk dalam

x

penyusunan Tugas Akhir ini dengan sangat perhatian, baik, sabar

dan ramah.

5. Dosen Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah

Surakarta yang telah memberi ilmu pengetahuan kepada penulis

selama mengikuti kegiatan kulian.

6. Bapak dan Ibu tercinta yang setiap waktu selalu mendo’akan,

memberikan semagat dan dorongan, sehingga penulis semangat

untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini. Semua do’a dan kasih

sayang yang tulus darimu akan selalu mengiring langkahku.

7. Kekasihku Winda Putri Ariestya dan Sahabat baik ku Muhammad

Effendi yang selalu memberikan semangat disaat aku jatuh dan

terpuruk, kalian sangatlah berarti buat ku.

8. Sahabat seperjuangan Cahya, Donny, Sugeng dan Budi terima

kasih atas bantuannya dan atas segala suka dan duka selama

penyelesaian Tugas Akhir ini, semoga persaudaraan tetap terjaga

sampai kapanpun.

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 Wr. Wb.

Surakarta, Februari 2015

Penulis

xi

DAFTAR ISI

Halaman Judul ................................................................................. i

Peryataan Keaslian Skripsi .............................................................. ii

Halaman Persetujuan ...................................................................... iii

Halaman Pengesahan ..................................................................... iv

Lembar Tugas Akhir ........................................................................ v

Motto ................................................................................................ vi

Abstraksi .......................................................................................... viii

Kata Pengantar ................................................................................ x

Daftar Isi .......................................................................................... xii

Daftar Gambar ................................................................................. xiii

Daftar Tabel ..................................................................................... xiii

Daftar Simbol ................................................................................... ix

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakag Masalah .................................................. 1

1.2. Tujuan Penelitian .......................................................... 2

1.3. Manfaat Penelitian ........................................................ 3

1.4. Batasan Masalah .......................................................... 4

1.5. Sistem Penulisan Laporan ............................................ 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Tinjauan Pustaka .............................................................. 6

2.2. Landasan Teori ................................................................ 7

2.2.1. Rapid Prototype ...................................................... 7

2.2.2. Fused Deposition Modeling ..................................... 9

xii

2.2.3. Pengertian Printer 3D .............................................. 10

2.2.4. Pengertian Filament ABS ........................................ 15

2.2.5. Pengertian Uji Tarik ................................................. 16

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Metode Penelitian ............................................................. 20

3.2. Survey Lapangan dan study Literatur ............................... 21

3.3. Alat dan Bahan ................................................................. 21

3.3.1. Bahan ........................................................................ 21

3.3.2. Alat ............................................................................ 22

3.4. Pembuatan Spesimen ...................................................... 26

3.5. Pengujian Spesimen ......................................................... 29

3.6. Pengambilan Foto Makro .................................................... 30

3.7. Hasil ................................................................................. 30

3.8. Analisa Data dan Pembahasan ........................................ 31

3.9. Kesimpulan ....................................................................... 31

BAB IV DATA HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

4.1. Pengujian Tarik ................................................................ 32

4.1.1. Pembahasan Pengujian Tarik ................................. 41

4.2. Pengamatan striktur Makro ............................................... 43

4.2.1. Pembahasan Foto Makro ........................................ 45

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan ....................................................................... 47

5.2. Saran ................................................................................ 48

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Cara kerja Fused Deposition Modeling ........................ 10

Gambar 2.2. Printer 2D .................................................................... 11

Gambar 2.3. Printer 3D .................................................................... 12

Gambar 2.4. Filament ABS .............................................................. 13

Gambar 2.5. Heater Nozzle ............................................................. 14

Gambar 2.6. Bottom Plate ................................................................ 14

Gambar 2.7. Kurva tegangan regangan ........................................... 17

Gambar 3.1. Diagram alir ................................................................. 20

Gambar 3.2. Diameter filament ........................................................ 21

Gambar 3.3. ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene) ......................... 22

Gambar 3.4. Printer come 3D .......................................................... 22

Gambar 3.5. Komputer .................................................................... 24

Gambar 3.6. Alat foto makro ............................................................ 24

Gambar 3.7. Mesin uji tarik .............................................................. 25

Gambar 3.8. Standar ukuran dan bentuk ASTM D638-02 ................ 26

Gambar 3.9. Arah layer .................................................................... 27

Gambar 3.10. Spesimen uji tarik ...................................................... 28

Gambar 3.11. Spesimen dengan tebal layer 0.3 mm ....................... 28

Gambar 3.12. Spesimen dengan tebal layer 0.2 mm ....................... 29

Gambar 3.13. Spesimen yang dibuat secara manual ....................... 29

Gambar 4.1. Grafik tegangan vs regangan variasi laye 0,2 mm ....... 39

Gambar 4.2. Grafik tegangan vs regangan variasi laye 0,3 mm ........ 40

Gambar 4.3. Grafik tegangan vs regangan pembuatan manual ........ 40

Gambar 4.4. Grafik tegangan vs regangan rata-rata tiga varian ....... 41

Gambar 4.5. Foto makro spesimen 0.2 mm ..................................... 43

Gambar 4.6. Foto makro spesimen 0.3 mm ..................................... 44

Gambar 4.7. Foto makro manual ..................................................... 45

xiv

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1. Data hasil pengujian Tarik spesimen hasil printer 3D ...... 38

Tabel 4.2. Data hasil pengujian tarik spesimen pembuatan manual .. 39