Pengaruh Variasi Undercut Maddock Mixer pada Mesin Ekstrusi Filamen Cetak 3D dari Bahan Plastik Daur Ulang

Abstract

Proses ekstrusi filamen cetak tiga dimensi (3D printer filament) dari bahan plastik daur ulang memiliki berbagai tantangan dalam upaya menghasilkan filamen yang berkualitas. Salah satu faktor penting yang berpengaruh terhadap kualitas filamen adalah variasi diameter dengan toleransi ±0,05mm. Untuk dapat menghasilkan filamen dengan toleransi tersebut, diperlukan konsistensi proses ekstrusi yang baik. Komponen mesin ekstrusi yang paling berpengaruh terhadap proses ini adalah bagian screw. Pada penelitian ini, dilakukan modifikasi desain screw dari mesin ekstrusi filamen untuk mengatasi fluktuasi diameter filamen. Material polimer dari bahan plastik daur ulang yang digunakan pada proses produksi filamen ini adalah polipropilena (PP). Mula-mula dilakukan pengamatan terhadap temperatur, arus listrik motor penggerak, kecepatan putaran screw pada proses produksi filamen untuk mengetahui fluktuasi sistemik akibat fenomena surging. Selain itu, pengamatan terhadap diameter filamen dilakukan melalui pengukuran secara langsung dengan jangka sorong dan pengamatan secara makro. Untuk mengatasi fluktuasi filamen akibat ketidaksempurnaan proses mixing, diberikan penambahan Maddock mixer pada screw dengan memodifikasi kedalaman undercut dari Maddock mixer. Variasi kedalaman undercut adalah 0,1 mm (0,04D), 0,5 mm (0,02D), dan 1,2 mm (0,47D). Penelitian ini menunjukkan bahwa modifikasi kedalaman undercut pada Maddock mixer tidak mengakibatkan perbaikan kualitas diameter filamen yang dihasilkan. Sementara itu, variasi kedalaman undercut dari Maddock mixer mempengaruhi kapasitas ekstrusi pada mesin.