Studi Numerik Heat Sink Model Mosquito Hotend pada FDM 3D Printer untuk Mengetahui Karakteristik Perpindahan Panas

Fadhlurrohman, Rafi (2023) Studi Numerik Heat Sink Model Mosquito Hotend pada FDM 3D Printer untuk Mengetahui Karakteristik Perpindahan Panas. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02111940000010-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 September 2025. Download (2MB) | Request a copy

Abstract

Teknologi 3D printing FDM secara umum digunakan untuk melakukan pencetakan dengan berbahan dasar polimer, seperti Acrylonitrile-Butadiene Styrene (ABS) dan Polylactic Acid (PLA) yang berbentuk filamen. Proses FDM berawal dari filamen yang masuk ke dalam daerah liquifier melalui throat dengan menggunakan mekanisme feed filament. Pada proses ini sering terjadi permasalahan yaitu clogging pada komponen hotend. Fenomena clogging akan mengakibatkan filamen tidak dapat terekstrusi dengan baik, sehingga hasil cetak tidak maksimal. Pada penelitian ini akan dilakukan studi numerik untuk meninjau terkait distribusi temperatur heat sink pada Mosquito hotend, serta pengaruh variasi kecepatan aliran udara dengan kecepatan 0 m/s, 0.25 m/s, 0.5 m/s, 0.75 m/s, dan 1 m/s. Berdasarkan hasil simulasi CFD, diamati bahwa temperatur pada Mosquito hotend tersebar secara asimetris. Pada komponen heat sink, bagian yang berhadapan dengan masuknya aliran udara dan titik terjauh dari heater, memiliki temperatur yang lebih rendah dibanding titik yang berlawanan dari tengah hotend. Hal ini menyebabkan proses distribusi temperatur yang asimetris pada heat break, sehingga proses pelelehan filamen tidak terjadi secara merata, yang akan mengakibatkan terjadinya clogging. Selain itu, aliran udara yang memiliki kecepatan udara yang lebih cepat akan memberikan kualitas cooling system yang lebih baik dibanding kecepatan yang lebih rendah. Hal ini terjadi karena koefisien konveksi meningkat seiring dengan peningkatan kecepatan aliran udara, sehingga meningkatkan jumlah kalor yang akan didisipasi
=====================================================================================================================================
FDM 3D printing technology is generally used to print polymer-based materials, such as Acrylonitrile-Butadiene Styrene (ABS) and Polylactic Acid (PLA) in the form of filaments. The FDM process begins with the filament entering the liquefier area through the throat using a filament feed mechanism. In this process problems often occur, namely clogging on hotend components. The clogging phenomenon will result in the filament not being able to extrude properly, so that the print results are not optimal. In this research a numerical study will be carried out to review the temperature distribution of the heat sink on the Mosquito hotend, as well as the effect of variations in air flow velocity at speeds of 0 m/s, 0.25 m/s, 0.5 m/s, 0.75 m/s, and 1 m/s. s. Based on the results of the CFD simulation, it was observed that the temperature at the Mosquito hotend is spread asymmetrically. On the heat sink component, the part facing the inlet of the airflow and the farthest point from the heater, has a lower temperature than the point opposite from the middle of the hotend. This causes an asymmetrical temperature distribution during the heat break, so that the filament melting process does not occur evenly, which will result in clogging. In addition, airflow with a faster airspeed will provide a better cooling system quality than a lower speed. This happens because the convection coefficient increases with the increase in air velocity, thereby increasing the amount of heat to be dissipated

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	3D Printing, FDM, Heat Sink
Subjects:	Q Science > QC Physics > QC320 Heat transfer T Technology > T Technology (General) > T57.62 Simulation T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Rafi Fadhlurrohman
Date Deposited:	24 Aug 2023 01:53
Last Modified:	24 Aug 2023 01:53
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/102052

Actions (login required)

View Item