BAB 2 TA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Teknologi Additive Manufacturing 2.1.1. Definisi Teknologi Additive manufacturing adalah suatu teknologi pembuatan suatu produk dari model CAD 3 dimensi, produk dibuat lapis demi lapis sehingga terbentuk produk 3 dimensi utuh yang sesuai dengan keinginan. Dimana input dari Additive Manufacturing terdiri atas dua bentuk, antara lain: [10] 1. Pemodelan komputer Input berupa model yang dibuat dengan software CAD 2. Pemodelan fisik

Alat digunakan seperti CMM (Coordinate Measuring Machine), Laser Digitizer (CT Scan) dapat digunakan untuk pengambilan data secara fisik kemudian mengkontruksinya kembali dalam bentuk pemodelan komputer. Dalam pembuatan produk dengan proses Additive Manufacturing terdapat tahap-tahap dalam pembuatan produk tersebut yang dideskripsikan pada Gambar 2.1 di bawah ini:

Tinjauan Pustaka 171 055)

Aditya Zuhara (05

Gambar 2.1 Proses Additive Manufacturing Adapun tahap-tahap dari proses Additive Manufacturing secara umum adalah: 1. Pemodelan 3 dimensi Merupakan suatu proses pembuatan model 3 dimensi pada komputer dengan menggunakan CAD. Model yang biasa digunakan adalah closed volum model (solid modeling dan surface modeling) dimana dalam pemodelan ini harus dipastikan setiap garis harus bertemu. 2. Konversi dan transmisi data Merupakan suatu proses dimana data dari komputer yang berisikan file CAD 3 dimensi, dikonversikan menjadi format yang menjadi interface antara CAD dengan mesin Additive Manufacturing. 3. Pengecekkan dan persiapan Pada tahap pengecekkan, model CAD yang telah dibuat, dikoreksi, dan format interface diverifikasi untuk melihat kesalahan yang terjadi, sedangkan pada tahap persiapan, mesin Additive Manufacturing menganalisis format interface untuk menentukan model yang akan dibuat. 4. Pembuatan Pada tahap ini dilakukan proses pembuatan, dimana proses ini dilakukan secara otomatis. Lama dari proses pembuatan ini tergantung pada besar dari ukuran produk yang akan dibuat. 5. Pasca pembuatan Pada tahap ini dilakukan pembuangan material sisa dari proses pembuatan, seperti memindahkan produk yang telah selesai dibuat dari platform dan memisahkan objek yang diinginkan dengan material sisa. 2.1.2. Manfaat Dalam pengembangan produk, tekanan waktu telah menjadi suatu faktor yang utama dalam menentukan arah pengembangan dan keberhasilan metodologi Selective Laser Sintering 5


Aditya Zuhara (05

dan teknologi baru untuk meningkatkan performa produk tersebut. Oleh karena itu, pemanfaatan teknologi Additive Manufacturing mengakibatkan munculnya beberapa istilah dalam dunia industri manufaktur yaitu: 1. Rapid prototyping, istilah ini menggambarkan bahwa suatu prototype dihadapkan pada tantangan untuk menghindari biaya peralatan dan produksi yang tinggi, mengurangi cycle time, meningkatkan efisiensi faktor produksi dan memaksimalkan return of investment (ROI) [6]. Contohnya adalah pada The Boieng Company, Air Vehicle Design Division, USA, mempunyai misi untuk memproduksi perancangan integrasi dan konfigurasi kendaraan udara. Boeing menggunakan rapid prototyping untuk meninjau model visual dan teknikal dari prototype yang dibuat, memproduksi suku cadang, dan memproduksi pemodelan untuk skala pengujian laboratorium. Boeing juga telah menggunakan rapid prototyping secara langsung untuk prototype pesawat terbang, kendaraan dan maket,seperti yang diperlihatkan pada Gambar 2.2.

Gambar 2.2 Prototype yang diproduksi perusahaan Boeing dengan sistem rapid prototyping 2. Rapid tooling, istilah ini menggambarkan bahwa suatu tool (perkakas) dibuat untuk membuka kesempatan meningkatkan iterasi perancangan tanpa penambahan waktu dan biaya perencanaan [8]. Sebagai contoh adalah Rover Group Ltd, di Warwick, UK, ingin memproduksi perkakas untuk injection molding kaca mobil yang terbuat dari nilon dengan ukuran 90 mm x 60 mm x 25 mm per produk (Gambar 2.3). Sisipan perkakas lubang Selective Laser Sintering 6


Aditya Zuhara (05

tunggal dirancang dengan CAD dan kemudian menggunakannya untuk membuat sisipan perkakas berlubang menggunakan sistem rapid tooling. Produk kemudian dibungkus dengan resin epoxy, diisi dengan serbuk dan biji Aluminium sebelum dilakukan proses pemesinan untuk menyesuaikan perlengkapan bantalan injection molding yang standar.

Gambar 2.3 Perkakas injection molding yang diproduksi dengan sistem rapid tooling 3. Rapid manufacturing, istilah ini menggambarkan bahwa suatu produk dengan cepat menjangkau konsumen sebelum produk saingan datang [7]. Sebagai contoh adalah sebuah produk kesehatan berupa replika tengkorak manusia, seperti yang diperlihatkan pada Gambar 2.4.

Gambar 2.4 Replika tengkorak manusia (Aplikasi medis) yang diproduksi dengan sistem rapid manufacturing 2.1.3. Klasifikasi

Selective Laser Sintering

7


Aditya Zuhara (05

Terdapat beberapa cara untuk mengklasifikasikan teknologi Additive Manufacturing, salah satu cara untuk mengklasikasifikan secara umum adalah dengan membedakannya dari material awal yang akan digunakan. Dengan cara tersebut, semua teknologi Additive Manufacturing dapat diklasifikasikan sebagai berikut: 1. Material awal berupa cairan (liquid-based). Teknologi Additive Manufacturing ini melalui suatu proses yang disebut dengan curing, cairan dikonversikan menjadi larut padat. Contoh yang paling dikenal dari kategori ini adalah Stereolitography (SLA). 2. Material awal berupa padatan (solid-based). Dalam konteks ini, padatan tersebut dapat berbentuk kawat, gulungan, dan lapisan. Contoh yang paling dikenal dari kategori ini adalah Laminated Object Manufacturing (LOM). 3. Material awal berupa serbuk (powder-based). Bagaimanapun, sistem ini dengan sengaja dibuat di luar kategori solidbased yang dimaksudkan untuk membedakan serbuk seperti butiran. Contoh yang paling dikenal dari kategori ini adalah Selective Laser Sintering (SLS). 2.2. Selective Laser Sintering 2.2.1. Definisi Sintering Ada beberapa definisi dari sintering, namun tidak semua dari definisi tersebut yang mencakup semua aspek teori dan praktik urutan proses sintering yang dimulai dengan pengisian serbuk, kemudian melakukan sintering hingga langkah penyelesaian. Definisi dari pekerjaan sintering adalah sebagai berikut: sintering is thermal treatment for bonding particles into a coherent, predominantly solid structure via mass transport events that often occur on the atomic scale. Proses ikatan dapat terjadi dengan berbagai mekanisme yang terjadi pada skala atom. Selective Laser Sintering 8


Aditya Zuhara (05

Untuk kebanyakan logam dan keramik, ikatan adalah solid-state diffusion. Sebagai alternatif, pelelehan partikel terjadi selama fasa cair. [1] Sintering adalah: a bonding of particles in a mass of powder by molecular or atomic attraction in the solid state due to application of heat. Ikatan ini memperkuat kumpulan serbuk dan kemungkinan menyebabkan terjadinya densifikasi dan rekristalisasi oleh pengangkutan material. [3] Sintering juga didefinisikan sebagai a process by which particles, in direct contact with each other, form a solid body when heated to a suitable temperature. [4] Definisi lain yang telah lengkap dan dianggap menjadi definisi paling sesuai diantara definisi lain adalah definisi yang dikemukakan oleh Thummler. Dia mendefinisikan sintering sebagai berikut: a process of reducing the interior and exterior surface of a body or bodies of particles in contact by reinforcement of contact bridges and the reduction of the void volume. During this process, at least one of the main components should be in the solid state. [2] 2.2.2. Proses Dasar Sintering Sintering adalah perlakuan panas pada suatu kumpulan partikel atau serbuk yang berbentuk padat, diproses dengan cara ditabur (menggunakan hopper) atau dengan suatu poros (menggunakan roller), yang digunakan untuk meningkatkan kekuatan ikatan dan mengubah geometri partikel. Proses ini sebagian besar diselesaikan pada keadaan padat dan dikontrol dengan panas laser yang diaktifkan dan dijaga pada keadaan seimbang [3]. Sintering sebagai suatu proses termal, mengikat partikel serbuk pada temperatur tinggi, dapat terjadi pada temperatur di bawah titik leleh dari partikel, dimana 2/3 sampai 4/5 dari titik leleh atau temperatur solidus. Tetapi pada kebanyakan peristiwa melibatkan fasa cair [5]. 2.2.3. Mekanisme Perpindahan dan Penyatuan Material Proses sintering dapat dikenali dengan beberapa cara. Parameter yang dapat dijadikan tolak ukur adalah mikrostruktur seperti bentuk dan ukuran pori, ukuran butir; parameter muatan seperti massa jenis, konduktifitas listrik, Selective Laser Sintering 9


Aditya Zuhara (05

permeabilitas magnet, dan kekuatan elektrisitas; sifat mekanik seperti kekerasan, kekuatan, dan modulus elastisitas; dan parameter lain seperti kepadatan permukaan dan penyusutan [1]. Meskipun terdapat banyak cara yang bisa dijadikan tolak ukur, salah satu cara yang sering dipakai adalah dengan mengukur laju peningkatan kontak antar butir. Laju ini tergantung pada mekanisme pengangkutan material [4]. Mekanisme ini menentukan bagaimana reaksi aliran massa terhadap gaya penggerak. Mekanisme dari perpindahan dan penyatuan material merupakan gabungan dari beberapa mekanisme pergerakkan atom yang menyebabkan aliran massa. Pori dapat divisualisasikan sebagai akumulasi luas dari kekosongan, sehingga mekanisme sintering menentukan pergerakan kekosongan sebagai dasar untuk memahami eliminasi pori. Urutan proses perpindahan dan penyatuan, akumulasi, dan penghancuran kekosongan adalah kunci proses sintering. Kekosongan dan atom bergerak sepanjang permukaan partikel (surface diffusion), melewati ruang pori (evaporation-condensation), sepanjang batas butir (grain boundaries diffusion), dan melalui kisi-kisi interior (viscous flow or volume diffusion). Selain itu, kekosongan dapat disertai dengan dislokasi struktur seperti melalui aliran plastik atau peningkatan dislokasi. Selanjutnya, kekosongan dapat berpindah antar pori, mendorong ke arah pertumbuhan pori yang lebih besar sementara pori yang lebih kecil menyusut.

Gambar 2.5 Proses necking Proses perpindahan dan penyatuan material menghasilkan pertumbuhan necking (Gambar 2.5) tanpa perubahan pada jarak partikel (tanpa penyusutan dan densifikasi). Selective Laser Sintering 10


Aditya Zuhara (05

Mekanisme perpindahan dan penyatuan material pada material logam dapat berupa perpindahan dan penyatuan permukaan dan/atau mekanisme perpindahan dan penyatuan muatan seperti penjelasan di bawah ini: 1. Perpindahan dan penyatuan permukaan (indirect sinter), dimana penyatuan terjadi pada temperatur rendah sehingga ditambah bahan pengikat (binder) dan proses dilangsungkan di dalam tungku pemanasan agar material mudah menyatu, seperti yang diperlihatkan pada Gambar 2.6.

Gambar 2.6. Proses Indirect Sinter 2. Perpindahan dan penyatuan muatan (direct laser), dimana penyatuan terjadi pada temperatur tinggi, seperti yang diperlihatkan pada Gambar 2.7. Ditandai dengan munculnya penyusutan.

Gambar 2.7. Proses Direct Sinter


11


Aditya Zuhara (05

Proses sintering pada logam dapat melibatkan kedua mekanisme diatas secara serentak dan saling melengkapi. 2.2.4. Urutan Proses Sintering Fenomena proses sintering dapat dibagi menjadi tiga tahap, dimana terjadi sebagian besar pada fasa padat, seperti yang diperlihatkan pada Gambar 2.8.

Gambar 2.8 Langkah-langkah dari proses sintering Tahap dari proses sintering adalah sebagai berikut: 1. Pada tahap awal, tergantung pada penyebaran serbuk, dimulai pada 20 sampai 40% dari titik leleh serbuk. Partikel berkontak dalam bentuk microplanes, dimana membuat batas untuk di-sintering. Batas ini sering dibentuk antara dua batas partikel dalam bidang kontak. 2. Tahap kedua mempunyai karakteristik yaitu, munculnya pengecilan penampang (necking) sebagai akibat semakin tingginya pergerakkan atom. Jaringan yang saling berikatan dari pori-pori dibentuk dan terjadi pertumbuhan butir. Hasil dari proses ini adalah mikrostruktur yang baru. Kebanyakan penyusutan terjadi disini. 3. Pada tahap akhir: antara 90% dan 95% dari massa jenis secara teori, bagian relatif dari ruang pori-pori yang tertutup meningkat secara cepat. Pori-pori yang diisolasi terus meningkat menjadi seperti bola. Pada bagian tertentu dimana gas tidak dapat didifusikan keluar, mereka menutup porositas. Densifikasi lebih jauh menjadi tidak mungkin sesegera tekanan gas mencapai keseimbangan dengan tekanan tergantung tegangan permukaan. Bagaimanapun, densifikasi yang lebih rendah kemungkinan bisa terjadi, khususnya pada pertumbuhan mikrostruktur, ketika pori-pori


12


Aditya Zuhara (05

utama kosong (sintering dalam keadaan vakum) atau gas dijebak dengan mudah melakukan difusi dalam matrik padat. 2.3. Laser Laser adalah singkatan dari Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation. Tipe laser yang digunakan pada mesin SLS antara lain adalah: [10] 1. CO2 Laser. Laser ini terdiri dari campuran dari CO2, N2 dan He. Daya output laser ini lebih dari 100 kW dan mempunyai efisiensi sebesar 1520%. 2. Excimer Laser. Laser ini disebut juga dengan Exciplex Laser, yang terdiri dari kombinasi antara gas mulia (Argon, Krypton, Xenon) dan gas reaktif (Fluorine atau Chlorine) di bawah kondisi stimulasi listrik yang disebut dengan excimer. Daya output laser ini rata-rata 100 W dan mempunyai efisiensi sebesar 2 4%. 3. Nd: YAG Laser. Nd:YAG adalah singkatan dari Neodymium-Doped Yttrium Aluminium Garnet atau bisa ditulis dengan Nd:Y3Al5O12. Laser ini dikenal juga dengan laser kristal. Daya ouput dari laser ini rata-rata 1 kW dan mempunyai efisiensi kira-kira 3%. laser CO2 dan laser YAG. Tipe laser lain dapat digunakan jika energi radiasinya mampu direspon oleh serbuk. 2.4. Format STL Metode representasi untuk mendeskripsikan geometri CAD beragam antara satu sistem dengan sistem lainnya, sehingga perlu standar interface untuk menyamakannya. Standar ini adalah STL (Stereolitography). Ada 2 macam format STL, yaitu: 1. Format ASCII. 2. Format Binary. Selective Laser Sintering 13


Aditya Zuhara (05

Format ASCII ukuran lebih besar daripada format Binary tetapi lebih mudah dibaca. Pada format STL, sisi segitiga digambarkan dengan koordinat X, Y dan Z dan sebuah vektor dengan X, Y dan Z mengindikasikan permukaan dari suatu objek, seperti yang diperlihkan pada Gambar 2.9.

Gambar 2.9 Contoh format STL 2.5. Komponen Dasar Selective Laser Sintering Skema komponen dasar dari suatu mesin SLS dengan menggunakan roller diperlihatkan pada Gambar 2.10. Komponen mesin SLS tersebut adalah sebagai berikut: 1. Sumber laser (seperti laser CO2). 2. Cermin scanning dan optik. 3. Kontroler model CAD 3D. 4. Serbuk Bed dan Part Cylinder. 5. Serbuk Feeding dan Serbuk Collecting Cartridge. 6. Serbuk Levelling Roller. 7. Ruang pembuatan produk


14


Aditya Zuhara (05

Gambar 2.10 Komponen dasar mesin SLS dengan mekanisme roller Selain dengan menggunakan mekanisme roller diketahui juga bahwa terdapat mekanisme penyebaran serbuk yang lain yaitu dengan menggunakan Vhopper, seperti yang diperlihatkan pada Gambar 2.11. Komponen dasar mekanisme V-hopper sama dengan mekanisme roller, perbedaannya hanyalah roller diganti dengan V-hopper.

Tray

V-Hopper

Build cylinder

Gambar 2.11 Komponen dasar mesin SLS dengan mekanisme V-hopper 2.6. Cara Kerja Mesin Selective Laser Sintering Selective Laser Sintering (SLS) dimulai dengan suatu file STL dari data CAD 3 dimensi. Model 3 dimensi produk dibagi secara numerik menjadi susunan gambar penampang 2 dimensi dari produk dalam bentuk file STL 15



Aditya Zuhara (05

(STereoLitography). Mesin SLS kemudian membuat setiap gambar 2 dimensi dengan cara melakukan scanning pola menjadi lapisan tipis. Satu bagian gambar adalah untuk satu lapisan tipis material. Seraya proses SLS dimulai, mekanisme roller secara otomatis

menyebarkan serbuk material SLS melewati build platform. Tergantung pada material yang akan diproses, build chamber dapat dikondisikan, sebagai contoh adalah mempunyai kondisi vakum dan serbuk bed dipanaskan pada temperatur kerja. Kemudian, laser mengikuti pola bagian pada lapisan serbuk material, pemanasan dan penggabungan membuat material berkontak. Hanya material pada edaran laser yang disinter sedangkan disekitar material yang berada di luar garis edar laser tidak terpengaruh. Setelah satu lapis komponen selesai dibentuk, area dipersiapkan untuk bagian selanjutnya dari data CAD. Moveable platform bergerak turun sehingga mengizinkan untuk membuat lapisan selanjutnya, powder-feeding cartridge naik dan lapisan serbuk yang baru disebarkan pada bagian atas dari lapisan sebelumnya. Pemadatan dan pemerataan setiap serbuk membuat satu jalan dari roller dari kiri ke kanan atau sebaliknya. Dua powder cartridge berfungsi sebagai feeder dan collector. Ketika cartridge pertama berfungsi sebagai feeder, maka cartridge kedua berfungsi sebagai collector, atau sebaliknya. Proses terus berulang selama laser melakukan sintering dan penggabungan setiap lapisan yang telah selesai ke lapisan sebelumnya sampai produk sesuai dengan bentuk yang telah diinputkan. Lain halnya pada mekanisme V-hopper, mekanisme penyebaran serbuk dilakukan pada satu langkah saja sedangkan langkah sebaliknya proses penyebaran serbuk tidak dilakukan, hal ini membuat efisiensi mesin menjadi rendah. Oleh karena itu, mekanisme dengan menggunakan V-hopper ini tidak terlalu luas digunakan. Serbuk disekitar yang tidak di-sinter, didefinisikan sebagai serbuk bebas, serbuk tersebut mempunyai peran penting dalam proses ini. Serbuk bebas berperan sebagai pendukung alami untuk produk selama pembuatan dan peralatan ini membuat tidak diperlukannya pendukung khusus untuk tempat kedudukan atau Selective Laser Sintering 16


Aditya Zuhara (05

fitur tidak terhubung yang temporari. Setelah produk dipindahkan, serbuk bebas dipindahkan dengan mudah menggunakan semburan atau udara dengan untuk menyekanya dari produk. Serbuk bebas dikembalikan ke cartridge untuk digunakan kembali. Produk SLS mungkin membutuhkan proses selanjutnya atau proses penyelesaian, seperti perlakuan panas, tergantung pada kegunaan produk yang dibuat [6]. 2.7. Material Selective Laser Sintering Salah satu karakteristik penting dari mesin teknologi SLS adalah memungkinkan berbagai material untuk diproses seperti polimer, logam, keramik, dan kombinasinya. Material yang sering digunakan adalah lilin, polimer, nilon, keramik dan logam. Namun demikian, syarat utama material yang digunakan antara lain adalah tidak beracun, mudah digunakan, mudah disimpan, mampu didaur ulang dan mudah dilepaskan. Diantara material tersebut adalah sebagai berikut: [6] 1. Polyamide, material ini sering digunakan untuk membuat produk plastik yang kaku dan keras yang berfungsi di lingkungan engineering. 2. Thermoplastic elastomer, material ini sering digunakan untuk membuat produk yang memiliki elongasi yang tinggi. 3. Polycarbonate, material ini sering digunakan untuk membuat produk model dan prototype pola investment casting. 4. Nylon, material ini sering digunakan untuk membuat produk yang mampu bertahan pada lingkungan yang keras. 5. Logam, material ini sering digunakan untuk membuat produk perkakas untuk injection molding. 6. Keramik, material ini sering digunakan untuk membuat produk sand casting. 2.8 Mesin Selective Laser Sintering Komersial 2.8.1. Mesin SLS 3D System Selective Laser Sintering 17


Aditya Zuhara (05

Pada dekade terakhir, 3D System telah melahirkan tiga generasi mesin SLS yaitu: Sintetation 2000, Sintetation 2500 (Gambar 2.12) dan Sintetation 2500plus. Generasi keempat dan terakhir dari 3D System adalah VanguardTM. Mesin tersebut mampu memproduksi dengan dimensi produk dengan panjang 380 mm (15 inches), lebar 330 mm (13 inches) dan tinggi 380 mm (15 inches), menampung kebanyakan aplikasi dari rapid prototyping. [6]

Gambar 2.12 Mesin Sintertation 2500 VanguardTM menawarkan beberapa peningkatan yang signifikan melebihi generasi sebelumnya seperti meningkatkan akurasi produk, kecepatan yang lebih tinggi, permukaan yang lebih halus dan resolusi yang lebih baik. Proses mesin 3D System adalah salah satu teknologi dengan kemampuan untuk memproses langsung berbagai material termoplastis, logam, keramik dan komposit. [6] 2.8.2. Kelebihan Mesin SLS 3D System Mesin SLS 3D System mempunyai kelebihan yaitu: 1. Kestabilan produk yang baik Produk yang dibuat dalam lingkungan yang sangat presisi. Material dan prosesnya mampu memproduksi secara langsung produk yang akan dibuat. 2. Banyak material yang bisa diproses Banyaknya material yang bisa diproses, antara lain adalah nilon, polikarbonat, logam dan keramik, oleh karena itu mesin ini lebih fleksibel dan aplikasi fungsional yang sangat luas. 3. Tidak membutuhkan komponen pendukung


18


Aditya Zuhara (05

Sistem tidak membutuhkan struktur CAD pendukung. Ini meminimalisir waktu pemasangan dan pelepasan komponen pendukung. 4. Meminimalisir proses penyelesaian Penyelesaian produk cukup baik dan hanya membutuhkan sedikit penyelesaian. 5. Tidak membutuhkan curing akhir Proses sintering pada part secara umum cukup membuat produk tersebut menjadi padat dan tidak membutuhkan proses curing selanjutnya. 6. Software pendukung yang sangat baik Software menggunakan windows NT-style graphical user interface (GUI). Terlepas dari fitur-fitur dasar, software tersebut memungkinkan untuk membuat skala produk agar terlihat lebih steamline, membuat skala produk yang tidak linear, pergantian model produk pada saat proses pembuatan, fasilitas laporan pembuatan dan tersedia dalam berbagai bahasa. 2.8.3. Kekurangan Mesin SLS 3D System Selain mempunyai kelebihan yaitu, Mesin SLS 3D System mempunyai kekurangan, antara lain: 1. Ukuran mesin yang besar Mesin membutuhkan ruangan yang relatif besar untuk penempatannya. Disamping itu, dibutuhkan juga ruangan untuk penempatan tanki gas yang digunakan untuk setiap proses pembuatan produk. 2. Konsumsi daya listrik yang besar Mesin membutuhkan konsumsi daya listrik yang besar, tergantung pada besar daya yang dibutuhkan laser untuk melakukan proses sintering serbuk yang bersamaan. 3. Penyelesaian permukaan yang kurang baik permukaan produk cenderung kurang baik karena tergantung pada ukuran partikel serbuk yang digunakan. Selective Laser Sintering 19

Tinjauan Pustaka 171 055) 2.8.4. Mesin SLS EOS

Aditya Zuhara (05

EOSINT System memberikan software yang sama, mempunyai optik yang sama dan kontroller dengan EOS STEREOS System, tetapi menawarkan pandangan berbeda dalam cara membuat material. Mesin EOSINT P, dirancang untuk material termoplastis seperti polystyrene dan nilon. Mesin EOSINT M, telah dibangun untuk sintering langsung dari serbuk logam. EOSINT P 700 (Gambar 2.13), diperkenalkan pada November 2001 dan dikomersilkan pada April 2001. Mesin ini yang pertama kali menggunakan sistem dengan dobel laser untuk sintering plastik dan menawarkan kepada penggunanya seperti produktifitas, kecepatan pembuatan, kualitas produk dan juga range aplikasinya. EOSINT P 700 membuat produk plastik yang fungsional dan pola invesment casting dari kebanyakan kerumitan lapis demi lapis, secara langsung dari data CAD dan proses tunggal.

Gambar 2.13 Mesin EOSINT P 700 2.8.5. Kelebihan Mesin SLS EOS Mesin SLS EOS mempunyai kelebihan yaitu: 1. Kestabilan produk yang baik Produk yang dibuat dalam lingkungan yang sangat presisi. Material dan prosesnya mampu memproduksi secara langsung produk yang akan dibuat. 2. Banyak material yang bisa diproses


20


Aditya Zuhara (05

Banyaknya material yang bisa diproses, antara lain adalah nilon, polikarbonat, logam dan keramik, oleh karena itu mesin ini lebih fleksibel dan aplikasi fungsional yang sangat luas. 3. Tidak membutuhkan komponen pendukung Sistem tidak membutuhkan struktur CAD pendukung. Ini meminimalisir waktu pemasangan dan pelepasan komponen pendukung. 4. Meminimalisir proses penyelesaian Penyelesaian produk cukup baik dan hanya membutuhkan sedikit penyelesaian. 5. Akurasi yang tinggi Pada mesin EOS, proses sintering polystyrene dilakukan pada temperatur rendah, dengan cara demikian menyebabkan kecilnya penyusutan dan akurasi pelekatan yang tinggi. 6. Meminimalisir proses penyelesaian Penyelesaian produk cukup baik dan hanya membutuhkan sedikit penyelesaian. 7. Mampu membuat produk dengan ukuran besar Volume produk yang bisa dibuat lebih besar. 2.8.6. Kekurangan Mesin SLS EOS Kekurangan mesin SLS EOS mempunyai antara lain: 1. Batasan material yang diproses Mesin hanya mampu melakukan proses sintering untuk material plastik, logam dan pasir. 2. Ukuran mesin yang besar Mesin membutuhkan ruangan yang relatif besar untuk penempatannya. Disamping itu, dibutuhkan juga ruangan untuk penempatan tanki gas yang digunakan untuk setiap proses pembuatan produk. 3. Konsumsi daya listrik yang besar Selective Laser Sintering 21


Aditya Zuhara (05

Mesin membutuhkan konsumsi daya listrik yang besar, tergantung pada besar daya yang dibutuhkan laser untuk melakukan proses sintering pada material logam. 2.9 Matrik Pengambilan Keputusan Pada umumnya teori pengambilan keputusan didasarkan pada matrik payoff atau tabel kehilangan yang terdiri dari kolom dan baris. Dalam pengambilan keputusan ada berbagai alat bantu yang bermanfaat dalam pengambilan keputusan akhir. Cara sederhana dalam merancang sebuah matrik keputusan dikemukakan oleh S. F. Love. Tingkat kepuasan untuk semua aspek dievaluasi dengan menggunakan Tabel 2.1, tetapi karena tidak seluruh aspek mempunyai tingkat yang sama maka digunakan faktor pemberat (weighting factor). Total dari faktor pemberat ini untuk semua aspek haruslah sama dengan satu.

Tabel 2.1 Tingkat Kepuasan dalam Pemilihan Rating (%) 100 90 75 50 25 10 0 Keterangan Complete satisfactory, semua aspek memberikan tingkat kepuasan yang sama Extensive satisfactory, kepuasan hanya pada aspek-aspek yang penting Considerable satisfactory, kepuasan tercapai hanya pada aspek-aspek yang umum Moderat satisfactory, kepuasan antara satisfactory dan tanpa kepuasan sama sekali Minor satisfactory, hanya setengah aspek yang memenuhi harapan Minimal satisfactory, hanya sedikit harapn yang bisa dipenuhi No satisfactory, semua aspek tidak dapat dipenuhi Selain metoda diatas, terdapat cara lain dalam mengambil keputusan dalam pemilihan bahan ataupun proses yaitu matrik keputusan dikemukakan oleh R. C. Johnson.


22


Aditya Zuhara (05

Perkiraan ditentukan dari masing-masing atribut faktor untuk setiap alternatif. Salah satu alternative digunakan sebagai pedoman atau referensi. Dari sana akan diketahui harga ACR (Atribute Comparison Rating) dengan menggunakan persamaan 2.1: ACR = attribute factor attribute factor for reference design Pers. 2.1

Untuk menentukan faktor pemberat relatifnya, maka dapat digunakan Tabel 2.2. Tabel 2.2 Faktor pemberat menurut Johnson Rating 10 8-9 6-7 5 3-4 1-2 0 Keterangan Extremely high importance Very high importance Above average importance Average or moderat importance Minor importance Almost insignificant importance No importance


23

Documents

BAB 2 TA