Studi Numerik Pengaruh Infill Density Dan Infill Geometry Terhadap Stiffness Material Komposit Polylactic Acid Dan Sugar Palm Fiber Dengan Finite Element Method

Martuadi, Ary Surya (2024) Studi Numerik Pengaruh Infill Density Dan Infill Geometry Terhadap Stiffness Material Komposit Polylactic Acid Dan Sugar Palm Fiber Dengan Finite Element Method. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02111940000115-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 April 2026. Download (6MB) | Request a copy

Abstract

Fused-Deposition Modelling (FDM) adalah salah satu metode pencetakan tiga dimensi di mana peleburan material filamen termoplastik yang diolah pada suhu yang terkontrol dan ditempatkan secara bertingkat dengan bantuan nosel yang dipanaskan dalam suatu pola lapisan. Penelitian terus dilakukan guna menemukan material terbaik sebagai bahan pembentuk filamen. Sebuah material komposit sebagai bahan filamen baru diperkenalkan yaitu, komposit Polylactic acid (PLA) dengan Sugar Palm Fiber (SPF). Penelitian ini bertujuan untuk menginvestigasi pengaruh parameter pencetakan infill density dan infill geometry terhadap stiffness material komposit PLA-SPF dalam konteks FDM. Stiffness akan dikarakterisasikan dengan pengujian three point bending. Jarak antar penyangga divariasikan pada penelitian ini untuk melihat pengaruhnya terhadap stiffness material komposit PLA-SPF. Metode numerik dipilih sebagai pendekatan penelitian dengan metode analisis elemen hingga yang menggunakan perangkat lunak Ansys. Hasil penelitian menunjukkan bahwa stiffness dapat ditingkatkan dengan cara meningkatkan infill density dan mengurangi jarak antar penyangga. Selain itu, infill geometry dengan pola triangle menunjukkan pengaruh yang lebih positif terhadap stiffness material komposit dibandingkan dengan pola tri-hexagon. Meskipun menggunakan material yang sama, pada 20% infill density, terlihat bahwa triangle infill geometry menghasilkan stiffness yang lebih besar sebesar 13% dibandingkan dengan pola tri-hexagon. Peningkatan ini terus berlanjut pada tingkat infill density yang lebih tinggi, di mana pada 30% infill density, triangle infill geometry menghasilkan stiffness lebih besar sekitar 14% dibandingkan dengan pola tri-hexagon. Begitu pula pada 40% infill density, tercatat bahwa triangle infill geometry menunjukkan stiffness yang lebih tinggi, mencapai peningkatan sebesar 23%. Pada 50% infill density, stiffness yang lebih besar tetap pada pola triangle infill geometry dengan peningkatan dari tri-hexagon infill geometry sekitar 13%.
=============================================================================================================================
Fused-Deposition Modeling (FDM) is a three-dimensional printing method in which thermoplastic filament material is fused at a controlled temperature and placed in layers with the help of a heated nozzle in a layer pattern. Research continues to be conducted to find the best material as a filament forming material. A composite material as a new filament material was introduced, namely, a composite of Polylactic acid (PLA) with Sugar Palm Fiber (SPF). This study aims to investigate the effect of infill density and infill geometry molding parameters on the stiffness of PLA-SPF composite material in the context of FDM. Stiffness will be characterized by three point bending test. The support distance will be varied in this study to see its effect on the stiffness of PLA-SPF composite material. Numerical method is chosen as the research approach with finite element analysis method using Ansys software. The results show that stiffness can be improved by increasing the infill density and reducing the spacing between supports. In addition, the triangle infill geometry showed a more positive effect on the stiffness of the composite material than the tri-hexagon pattern. Despite using the same material, at 20% infill density, it can be seen that the triangle infill geometry results in greater stiffness by 13% compared to the tri-hexagon pattern. This improvement continues at higher infill density levels, where at 30% infill density, the triangle infill geometry yields approximately 14% greater stiffness compared to the tri-hexagon pattern. Similarly, at 40% infill density, it was noted that the triangle infill geometry exhibited higher stiffness, achieving an increase of 23%. At 50% infill density, the stiffness advantage remained with the triangle infill geometry pattern with an increase of about 13%.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Fused-Deposition Modelling, Composite, Finite Element Method, Infill Density, Infill Geometry, Komposit
Subjects:	T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA347 Finite Element Method T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA418.9 Composite materials. Laminated materials. T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA433 Strength of materials. T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Ary Surya Martuadi
Date Deposited:	15 Feb 2024 02:15
Last Modified:	06 Mar 2024 05:11
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/107073

Actions (login required)

View Item