Analisa Pengaruh Layer Height Terhadap Akurasi Diameter Strut Dan Sifat Mekanik Lattice Structure Dengan Topologi Yang Berbeda

Danendra, Kevano (2024) Analisa Pengaruh Layer Height Terhadap Akurasi Diameter Strut Dan Sifat Mekanik Lattice Structure Dengan Topologi Yang Berbeda. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5007201190-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 October 2026. Download (5MB) | Request a copy

Abstract

Penelitian ini mengeksplorasi pengaruh cacat struktur (struct defect) yang dihasilkan oleh proses 3D printing Fused Deposition Modeling (FDM) pada sifat mekanik struktur lattice. FDM adalah metode yang umum digunakan karena kemudahan dan biayanya yang terjangkau, dengan mekanisme pencetakan lapisan demi lapisan filamen (PLA) yang dilelehkan. Proses pelapisan ini dapat menghasilkan defect berupa "step layer" yang mengakibatkan deformasi pada strut lattice, berpotensi mengurangi kekuatan, kekakuan, dan serapan energy pada struktur. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan desain lattice yang paling tidak sensitif terhadap defect ini, yang diperkenalkan dalam bentuk variasi layer height. Dua topologi lattice yang diuji adalah cubic vertex centroid dan cubic diamond, dengan variasi layer height 0,1 mm dan 0,3 mm. Pengujian dilakukan dengan metode eksperimen untuk mengukur maximum energy capacity, stiffness, dan energy capacity pada struktur lattice. Hasil menunjukkan bahwa peningkatan layer height dari 0,1 mm ke 0,3 mm secara signifikan menurunkan kapasitas beban maksimum dan kekakuan pada kedua topologi. Nilai rata-rata kapasitas beban maksimum untuk cubic vertex centroid menurun dari 81,66 N menjadi 49 N, sementara untuk cubic diamond menurun dari 86,66 N menjadi 59,66 N. Kekakuan rata-rata menurun dari 93,899 N/mm menjadi 68,609 N/mm untuk cubic vertex centroid, dan dari 98,761 N/mm menjadi 74,466 N/mm untuk cubic diamond. Kapasitas energi juga mengalami penurunan dari 40,039 Nmm menjadi 21,395 Nmm untuk cubic vertex centroid, dan dari 49,896 Nmm menjadi 21,395 Nmm untuk cubic diamond. Hasil ini menunjukkan bahwa variasi layer height memiliki pengaruh yang signifikan terhadap kinerja mekanik struktur lattice, dengan cubic vertex centroid menunjukkan sensitivitas yang lebih besar terhadap defect (step layer) dibandingkan cubic diamond.
=====================================================================
This study explores the influence of structural defects caused by the Fused Deposition Modeling (FDM) 3D printing process on the mechanical properties of lattice structures. FDM is a widely used method due to its ease of use and cost-effectiveness, which involves layer-by-layer deposition of melted PLA filaments. This layer-by-layer process can create defects, such as "step layers," which lead to deformations in the lattice struts, potentially reducing the structure's strength, stiffness, and energy absorption capacity. The objective of this study is to identify the lattice design that is least sensitive to these defects, introduced in the form of varying layer heights. Two lattice topologies were examined: cubic vertex centroid and cubic diamond, with layer heights of 0.1 mm and 0.3 mm. The experiments measured maximum load capacity, stiffness, and energy absorption capacity of the lattice structures. Results indicate that increasing the layer height from 0.1 mm to 0.3 mm significantly reduces the maximum load capacity and stiffness in both topologies. The average maximum load capacity for the cubic vertex centroid decreased from 81.66 N to 49 N, while for the cubic diamond, it decreased from 86.66 N to 59.66 N. The average stiffness decreased from 93.899 N/mm to 68.609 N/mm for the cubic vertex centroid, and from 98.761 N/mm to 74.466 N/mm for the cubic diamond. Energy absorption capacity also decreased from 40.039 Nmm to 21.395 Nmm for the cubic vertex centroid, and from 49.896 Nmm to 21.395 Nmm for the cubic diamond. These findings demonstrate that variations in layer height significantly impact the mechanical performance of lattice structures, with the cubic vertex centroid topology exhibiting greater sensitivity to defects (step layers) compared to the cubic diamond topology.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Cubic Diamond, Cubic Vertex Centroid, Layer Height, Step Layer, Struktur Lattice. Cubic Diamond, Cubic Vertex Centroid, Layer Height, Step Layer, Lattice Structure.
Subjects:	T Technology > T Technology (General) > T57.62 Simulation T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ230 Machine design
Divisions:	Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Kevano Danendra
Date Deposited:	13 Aug 2024 06:37
Last Modified:	13 Aug 2024 06:37
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/114570

Actions (login required)

View Item