Motor Bakar: Jurnal Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Tangerang, Vol. 4, No. 2, Agustus-Desember, 2020

## ANALISIS KARAKTERISTIK MATERIAL KOMPONEN PADA RANCANG BANGUN MESIN ROBOT DRAWING HYBRID LASER
SUMARNO 1 , SLAMET RIYADI 2 , ALI MACMUDI 3
Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Tangerang Jl. Perintis Kemerdekaan I/33 Cikokol-Tangerang E-Mail : bagosumarno76@gmail.com

## ABSTRAK
Mesin  Robot  Drawing  Hybrid  Laser  merupakan  Mesin  yang  dikontrol  oleh  komputer  dengan menggunakan bahasa numerik (data perintah dengan kode angka, huruf dan simbol) sesuai standar ISO. Mesin Robot Drawing Hybrid Laser ini menggunakan software-software antara lain Arduino, Processing, Camotic, Laser  GRBL  dan  Inkscape.  Mesin  Robot  Drawing  Hybrid  Laser  sangat  membantu  dalam  membuat penggambaran pola dan pengenalan pola. Adapun beberapa hardware-nya yaitu Arduino Uno, CNC Shield v3, DRV8825, Motor Stepper Nema 17, dan komponen mekaniknya. Dan untuk permodelannya 2 in 1 bisa digunakan keduanya dengan satu Mesin. Mesin Robot Drawing Hybrid Laser ini termasuk mesin CNC, karena dalam  pengoperasiannya  menggunakan  kode-kode  NC.  Kode  tersebut  didapat  dari  gambar  yang  telah diterjemahkan menggunakan aplikasi Laser GRBL. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui bahan material yang  digunakan  untuk  komponen  Mesin  Robot  Drawing  Hybrid  Laser,  ketika  mesin  beroperasi  pasti  ada bagian komponen yang mengalami kerusakan dan penulis memberi solusi dengan membuat komponen yang rusak  tersebut  dengan  bahan  lain.  Material  yang  digunakan  untuk  poros  rail  berupa  stainless  steel,  puli menggunakan bahan alumunium, serta main frame, box transmission, bracket dan plotter menggunakan bahan plastik filamen PLA (Polylactid Acid). Bahan-bahan yang digunakan untuk komponen mekanik disesuaikan dengan kebutuhan rancang bangun, komponen yang terjadi kerusakan adalah plotter dengan bahan plastik PLA karena saat terjadi gaya sebesar 20 Newton komponen tersebut akan patah. Dan bahan plotter berupa plastik PLA dan PETG tidak mempengaruhi hasil gambar atau pola yang dikerjakan.
Kata Kunci : Gokart; Mesin diesel MDX 186 FA; Injektor,Timing.

## ABSTRACT
Hybrid Laser Drawing Robot Machine is a machine that is controlled by a computer using a numeric language (data commands with numeric, letter and symbol codes) according to ISO standards. This Hybrid Laser  Drawing  Robot  Machine  uses  software  including  Arduino,  Processing,  Camotic,  GRBL  Laser  and Inkscape.  Hybrid  Laser  Drawing  Robot  Machine  is  very  helpful  in  making  pattern  drawing  and  pattern recognition. As for some of the hardware, namely Arduino Uno, CNC Shield v3, DRV8825, Nema 17 Stepper Motor, and mechanical components. And for the 2 in 1 modeling, both of them can be used with one machine. This Hybrid Laser Drawing Robot Machine is a CNC machine, because in its operation it uses NC codes. The code is obtained from the image that has been translated using the GRBL Laser application. This study aims to determine the materials used for the components of the Hybrid Laser Drawing Robot Machine, when the machine  operates  there  must  be  a  component  part  that  is  damaged  and  the  author  provides  a  solution  by making the damaged component with other materials. The material used for the rail axle is stainless steel, pulleys are made of aluminum, and the main frame, transmission box, bracket and plotter are made of PLA (Polylactid Acid) filament plastic. The materials used for mechanical components are adjusted to the design needs, the component that is damaged is a plotter with PLA plastic material because when a force of 20 Newton occurs the component will break. And the plotter material in the form of PLA and PETG plastic does not affect the results of the drawing or pattern being worked on.
Keywords : Go-kart; MDX 186 FA Diesel Engine; Injectors; Timing.

## 1. PENDAHULUAN
Mekatronika  adalah  teknologi  atau  rekayasa yang  menggabungkan  teknologi  tentang  mesin, elektronika,  dan  informatika  untuk  merancang, memproduksi,  mengoperasikan  dan  memelihara sistem  untuk  mencapai  tujuan  yang  diamanatkan. Seperti  diketahui  dari  definisi  mekatronika  adalah
gabungan disiplin teknik mesin, teknik elektro, teknik informatika, dan teknik kendali.
Mesin Robot  Drawing  Hybrid  Laser Adalah suatu  alat  yang  memiliki  2  fungsi  sekaligus  yaitu digunakan  untuk  membuat  tulisan,  objek,  pola  atau gambar  menggunakan  pulpen  dan laser yang terpasang pada sumbu Y. Alat ini memiliki 2 sumbu yaitu  X  dan  Y.  Dalam  bekerjanya  alat  ini
Motor Bakar: Jurnal Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Tangerang, Vol. 4, No. 2, Agustus-Desember, 2020
P-ISSN: 2549- 5038   E-ISSN: 2580-4979
menggunakan  kontroler: Arduino  Uno ,  CNC Shield V3 ,  DRV  8825.  Mekanisme  penggeraknya menggunakan 2 buah Motor stepper jenis Nema 17. Power supply- nya  DC  12V  5A.  Untuk  lasernya berkekuatan 1000 mW. Dalam mencetaknya, alat ini berkapasitas maksimal X=33cm dan Y=23cm. Untuk aplikasi  desainnya  menggunakan software Inkscape dan dalam pengoperasiannya menggunakan software Laser GRBL.
Pemilihan bahan-bahan material untuk sebuah rancang bangun Mesin sangat berpengaruh terhadap kekuatan,  fungsi,  dan  biaya  untuk  sebuah  rancang bangun. Pada saat sebuah mesin digunakan pasti ada bagian  komponen  yang  mengalami  kerusakan,  oeh sebab itu penulis akan menganalisa kerusakan terebut menggunakan software  Solidworks .  Selanjutnya penulis  akan  memberikan  solusi  untuk  mengatasi masalah  tersebut  dengan  membuatkan  komponen dengan desain dan jenis bahan yang berbeda. Setelah itu  penulis  akan  membandingkan  kedua  komponen tersebut untuk mengetahui perbedaan keduanya yang ditinjau  dari  hasil  simulasi,  biaya  bahan  dan pengerjaan serta hasil gambar/pola yang dikerjakan.
Oleh  sebab  itu,  penulis  mengambil  judul penelitian “Analisis Karakteristik Material Komponen  pada  Rancang  Bangun  Mesin  Robot Drawing Hybrid Laser ”.

## 2. METODOLOGI PENELITIAN

## 2.1 Metode Pengumpulan Data
Prosedur dalam penelitian ini dimulai dengan studi  literatur  yaitu  mencari  dan  mengumpulkan referensi serta dasar teori yang diambil dari berbagai buku  penunjang  penelitian,  artikel  dan  jurnal  untuk mendukung analisis karakteristik material komponen pada rancang bangun Mesin Robot Drawing Hybrid Laser .  Metode  yang  digunakan  untuk  memecahkan permasalahan adalah dengan menggunakan langkah- langkah berikut :
1) Studi Pustaka Penulis  mengumpulkan  data  yang  diperoleh dari materi kuliah, buku literatur , laporan penelitian, karangan  ilmiah  jurnal,  peraturan,  ketetapan,  dan sumber-sumber  tertulis  baik  tercetak  maupun elektronik yang berhubungan dengan penelitian ini.
2) Observasi Pengumpulan data yang dilakukan dengan cara menggandakan  penelitian  secara  langsung  pada obyek  penelitian  dalam  penelitian  ini  penulis mengadakan  pengamatan  di workshop yang bertempat di Kp. Iwul No. 007 RT 02 RW 02, Desa Tobat, Kecamatan Balaraja, Kabupaten Tangerang.
3) Wawancara Melakukan  wawancara  dengan  pembuat rancang bangun Mesin Robot Drawing Hybrid Laser serta diberi arahan oleh dosen pembimbing.
4) Eksperimen Percobaan  pengumpulan  data  dilakukan dengan mengadakan penelitian secara langsung pada obyek penelitian.
Eksperimen pada penelitian ini ialah plotter berbahan plastik  didesain  dan  dianalisa  kerusakannya menggunakan Solidworks simulation serta pengujian plotter  dengan  variasi  bahan  antara  plastik  PLA dengan plastik PETG.

## 2.2 Metode Penelitian
Pada  penelitian  ini  penulis  menggunakan metode  eksperimen,  dimana  metode  eksperimen merupakan metode penelitian yang digunakan untuk mencari  pengaruh  perlakuan  tertentu  terhadap  yang lain  dalam  kondisi  yang  terkendalikan  (sugiono: 2010).  Metode  yang  digunakan  adalah  analisa kekuatan plotter berbahan plastik filamen jenis PLA ( Polylactic Acid ) menggunakan software Solidworks , selanjutnya  penulis  membuat plotter dengan  desain baru  dan  bahan  lain  yaitu  PETG  ( Polyethylene Terephthalate  Glycol )  dan  mensimulasikan  juga menggunakan software Solidworks untuk mengetahui kekuatan masing-masing plotter .

## 2.3 Instrumen Penelitian
Instrument  penelitian  adalah  suatu  alat  yang digunakan untuk mengukur fenomena alam maupun sosial yang diamati. Secara spesifik semua fenomena ini disebut variabel penelitian. Instrument penelitian yang digunakan antara lain :
1) Laptop
Alat yang digunakan untuk mengolah data dan proses  simulasi  menggunakan software  Solidworks . Dengan spesifikasi sebagai berikut:
Tabel 1. Spesifikasi Laptop yang Digunakan

## 2) Software Solidworks
Aplikasi  yang  digunakan  untuk  menganalisa komponen pada Mesin Robot Drawing Hybrid Laser
Motor Bakar: Jurnal Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Tangerang, Vol. 4, No. 2, Agustus-Desember, 2020
P-ISSN: 2549- 5038   E-ISSN: 2580-4979
Gambar 1. Tampilan Aplikasi Solidworks 2016
3) Kertas ukuran A4 HVS 80 gram Kertas  digunakan  untuk  media  pengujian plotter .

## Gambar 2. Kertas HVS yang digunakan
4) Plotter dengan bahan plastik PETG
Suatu  komponen  pada  Mesin Robot  Drawing Hybrid  Laser yang  digunakan  untuk  menjepit  alat tulis.
Gambar 3. Desain Baru Plotter dengan Bahan PETG
5) Alat tulis/pulpen
Alat  yang  digunakan  untuk  pembuatan pola/gambar pada media kertas.

## Gambar 4. Pulpen yang digunakan
6) Mistar baja
Alat yang digunakan untuk mengukur dimensi komponen  pada  rancang  bangun  Mesin Robot Drawing Hybrid Laser .

## Gambar 6. Mistar Baja yang Digunakan
7) Jangka Sorong Digital
Alat yang digunakan untuk mengukur dimensi komponen  pada  rancang  bangun  Mesin Robot Drawing Hybrid Laser .

## Gambar 7. Jangka Sorong Digital yang Digunakan
8) Obeng plus dan minus
Alat  yang  diguanakan  untuk  membuka  dan mengencangkan  baut  pada  Mesin Robot  Drawing Hybrid Laser .
Motor Bakar: Jurnal Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Tangerang, Vol. 4, No. 2, Agustus-Desember, 2020
P-ISSN: 2549- 5038   E-ISSN: 2580-4979
9) Mesin Robot Drawing Hybrid Laser
Alat dan bahan pada rancang bangun Mesin Robot Drawing  Hybrid  Laser terdiri  dari komponen  mekanik,  komponen  elektrik  dan software .
Gambar 9. Mesin Robot Drawing Hybrid Laser

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Pemilihan  Bahan  Untuk  Komponen  Mekanik Mesin Robot Komponen-komponen mekanik yang terdapat pada Mesin Robot Drawing Hybrid Laser antara lain:
1) Poros Rail dengan  bahan stainless  steel yang memiliki sifat tahan karat, kuat.
2) Poros Guiden , Bearing besar dan bearing kecil  bahannya  baja  yang  memiliki  sifat kuat.
3) Sabuk  ( belt )  bahannya  karet  memiliki sifat ringan, kuat.
4) Puli  bergerigi  dan  tidak  bergerigi bahannya  alumunium  emmepunyai  sifat ringan dan tahan karat.
5) Baut, Mur dan Ring menggunakan bahan- bahan yang standar.
6) Main  Frame,  Plotter (alat  penjepit pulpen) ,  Bracket Laser dan Plotter,  Box
Transmission, Box Controller menggunakan bahan plastic filament PLA yang  memiliki  sifat  ringan,  ramah lingkungan dan murah.
Pada  bagian  poros rail dan guiden menggunakan bahan baja yang memiliki keuntungan kuat,  dan  mudah  didapat.  Pada  bagian  sabuk  ( belt ) menggunakan bahan karet karena proses pergerakan secara  mekanis  tidak  terlalu  berat  beban  yang digerakkan.  Pada  bagian bearing besar  ukuran disesuaikan  dengan  diameter  poros rail ,  dan  pada bearing kecil disesuaikan dengan lebar sabuk ( belt ) baik bearing besar  dan  kecil  menggunakan  bahan baja.  Untuk  bagian  diameter  Puli  bergerigi  ukuran disesuaikan  dengan  diameter motor  stepper ,
geriginya disesuaikan dengan bentuk gigi pada sabuk ( belt )  dan  puli  tidak  bergerigi  ukuran  disesuaikan dengan  lebar  sabuk  ( belt )  agar  transmisi  berjalan dengan baik, kedua puli tersebut menggunakan bahan alumunium.  Untuk main  frame , bracket  plotter  dan laser , box  transmission , box  controller , plotter menggunakan  bahan  plastik  filamen  PLA  yang memiliki sifat mudah dicetak dan murah untuk proses pembuatannya di workshop 3D Printer . Untuk baut, mur  dan ring disesuaikan  juga  dengan  ukuran komponen-komponen tersebut.
3.2 Kerusakan Komponen Mesin Robot Drawing
Hybrid Laser
Kerusakan yang terjadi pada komponen Mesin Robot Drawing  Hybrid  Laser adalah  pada  bagian plotter yang berbahan plastik PLA. Alat ini berfungsi untuk  menjepit  alat  tulis/pulpen  untuk  membuat pola/gambar.  Komponen  ini  terletak  pada  sumbu  Y Mesin Robot Drawing  Hybrid  Laser dan  dipasang pada bracket plotter berbahan  plastik  juga  dengan bantuan 2 pin baja dan 2 pegas yang terpasang pada lubang plotter diameter 3 mm lalu pin baja dan pegas diikat dengan 2 baut ke bracket plotter . Dan plotter sistem  kerjanya  naik-turun  sesuai  perintah  program yang  sedang  dikerjakan.  Untuk plotter berbahan plastik PLA yang rusak seperti gambar di bawah ini:
Gambar 10. Plotter yang Patah/Rusak
Sesuai  dengan  hasil  simulasi  yaitu  tegangan maksimum pada plotter bahan PLA melebihi angka yield strength dan angka keamanannya di bawah 1.
Plotter bahan  PLA  saat  penulis  simulasikan menggunakan software  Solidworks dengan  memberikan gaya  sebesar  20  Newton  mendapatkan  hasil  tegangan maksimal  yang  melebihi  angka yield  strength 3,8x10 7 N/m 2 ,  sehingga  pada  saat  komponen  menerima  gaya sebesar itu maka akan rusak/patah. Komponen ini sifatnya ringan, mudah rusak, dimensi bagian yang patah tebalnya hanya 4 mm.
Motor Bakar: Jurnal Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Tangerang, Vol. 4, No. 2, Agustus-Desember, 2020
P-ISSN: 2549- 5038   E-ISSN:
2580-4979

## 3.3 Perbandingan  Menggunakan
Plotter Bahan PLA Dengan PETG Untuk mengetahui perbandingan
menggunakan plotter bahan  plastik  filamen  PLA ( Polylactid  Acid )  dengan plotter bahan  plastik filamen  PETG  ( Polyethylene  Terephthalate  Glycol ) ini akan ditinjau dari: hasil simulasi, biaya bahan dan pengerjaan serta hasil gambar yang dikerjakan.
A. Dari hasil simulasi
1) Desain awal plotter dengan bahan PLA
a) Strees (Tegangan)
Tegangan  adalah  hasil  perhitungan  hubungan tegangan dan regangan pada model benda atau alat, regangan  diperoleh  dari deformation yang  dialami model  atau part yang  diuji.  Tegangan  maksimum terjadi pada posisi di dekat lengkungan yaitu sebesar 4,0x10 7 N/m 2 dan  tegangan  minimumnya  adalah 3,3x10 6 N/m 2 .
Gambar 11. Hasil Strees Desain Awal Plotter dengan Bahan PLA
b) Displacement (Perubahan Bentuk)
Hasil Displacement pada plotter tersebut adalah 2,7 mm.
Gambar 12.  Hasil Displacement Desain Awal Plotter dengan Bahan PLA
c) Strain (Regangan)
Hasil Strain (regangan) pada plotter tersebut adalah 1,1x10 -2 N/m 2 .
Gambar 13.  Hasil Strain Desain Awal Plotter dengan Bahan PLA
d) Factor Of Safety / FOS (Faktor Keamanan) Adalah  angka  keamanan  yang  terdapat  pada setiap  desain.  Faktor  keamanan  diperhitungkan dengan  acuan  pada  hasil  pembagian  dari  besar tegangan ijin ( yield strength ) dibagi dengan tegangan yang terjadi. Berikut ini hasil factor of safety (faktor keamanan) yang terjadi:
Gambar 14.  Hasil Factor of safety desain swal plotter dengan bahan PLA
Pada  Gambar  14  di  atas  diperoleh  angka keamanan minimumnya 0,9. Maka pada saat plotter bahan PLA menerima gaya sebesar 20 Newton, maka mengakibatkan plotter tersebut  rusak  atau  patah. Karena  syarat  sebuah  konstruksi  atau  komponen faktor  keamanan  harus  lebih  dari  1  agar  aman  saat digunakan.
2) Desain awal plotter dengan bahan PETG Dengan dimensi dan massa yang sama, tetapi jenis bahan plastik yang digunakan berbeda  dengan plotter sebelumnya (bahan PLA) maka hasil simulasi pada plotter tersebut adalah sebagai berikut:
a) Strees (Tegangan) Hasil  tegangan  pada  desain  awal plotter dengan bahan plastik filamen PETG adalah 3,5x10 7 N/m 2 untuk tegangan maksimalnya (berwarna merah) dan  untuk  tegangan  minimalnya  adalah  2,9x10 6 N/m 2 .
Motor Bakar: Jurnal Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Tangerang, Vol. 4, No. 2, Agustus-Desember, 2020
P-ISSN: 2549- 5038   E-ISSN: 2580-4979
Gambar 15. Hasil Strees Desain Awal Plotter dengan Bahan PETG
b) Displacement (Perubahan Bentuk)
Hasil Displacement pada plotter tersebut adalah 2,1 mm.
Gambar 16.  Hasil Displacement desain awal plotter dengan bahan PETG
c) Strain (Regangan)
Hasil Strain (regangan)  pada plotter tersebut adalah 1,0 x 10 -2 N/m 2 .
Gambar 17. Hasil Strain desain awal plotter dengan bahan PETG
d) Factor Of Safety/FOS (Faktor Keamanan)
Hasil Factor Of safety (faktor keamanan) pada plotter tersebut adalah 1,4.
Gambar 18. Hasil Factor of safety desain awal plotter dengan bahan PETG
3) Desain baru plotter dengan bahan PETG Dengan dimensi, massa dan jenis bahan plastik yang digunakan berbeda dengan plotter sebelumnya (bahan  PLA)  maka  hasil  simulasi  pada plotter tersebut adalah sebagai berikut:
a) Strees (Tegangan)
Hasil tegangan pada desain baru plotter dengan bahan  plastik  filamen  PETG  adalah  2,7x10 7 N/m 2 untuk tegangan maksimalnya (berwarna merah) dan untuk tegangan minimalnya adalah 2,2x10 6 N/m 2 .
Gambar 19. Hasil Strees desain baru plotter dengan bahan PETG
b) Displacement (Perubahan Bentuk)
Hasil Displacement pada plotter tersebut adalah 1,4 mm.
Gambar 20.  Hasil Displacement Desain Baru Plotter dengan Bahan PETG
Motor Bakar: Jurnal Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Tangerang, Vol. 4, No. 2, Agustus-Desember, 2020
P-ISSN: 2549- 5038   E-ISSN: 2580-4979
c) Strain (Regangan)
Hasil Strain (regangan)  pada plotter tersebut adalah 9,0x10 -3 N/m 2 .
Gambar 21.  Hasil Strain desain baru plotter dengan bahan PETG
d) Factor Of Safety/ FOS (Faktor Keamanan) Hasil Factor  Of  Safety (faktor  keamanan) pada desain baru plotter dengan bahan plastik filamen PETG adalah 1,8.
Gambar 22. Hasil Factor of safety desain baru plotter dengan bahan PETG
Desain  dan  bahan plotter yang  berbeda  akan menghasilkan  reaksi  yang  berbeda  terhadap pembebanan  yang  diberikan.  Simulasi  yang digunakan  menggunakan Solidworks menghasilkan wujud Strees (tegangan)  maksimal  dan  minimal, Strain (regangan)  dan Displacement (perubahan bentuk)  pada  masing-masing plotter .  Hasil  analisis tersebut  dapat digunakan untuk mengetahui apakah desain  tersebut  memenuhi  kriteria  yang  ditetapkan, yaitu  sama-sama  berbahan  plastik  ringan  dan  aman untuk digunakan.
Setelah  dilakukan  analisis  menggunakan solidworks ,  maka  dapat  diketahui  bahwa  tegangan maksimum  pada  desain awal  dengan  bahan  plastik PLA  adalah  4,0x10 7 (N/m 2 ),  tegangan  pada  desain awal  dengan  bahan  plastik  PETG  adalah  3,5x10 7 (N/m 2 ) sedangkan tegangan pada desain baru dengan bahan plastik PETG adalah 2,7x10 7 (N/m 2 ), meskipun
desain plotter baru  dengan  bahan  PETG  memiliki massa yang lebih berat dari desain plotter yang sudah ada (awal), tetapi memiliki tegangan yang lebih rendah.
Disamping  itu  faktor  yang  perlu  diperhatikan dalam  desain  konstruksi  adalah  faktor  keamanan, sesuai dengan tujuan dari penelitian yaitu mengetahui perbandingan  antara  bahan  PLA  dan  PETG. Keamanan  suatu  desain  ditunjukkan  dengan  suatu nilai  yang  disebut  faktor  keamanan  atau Factor  Of Safety .  Penggunaan  faktor  keamanan  paling  banyak terjadi  bila  kita  membandingkan  tegangan  dengan kekuatan untuk mendapatkan nilai angka keamanannya.
Untuk  mengetahui material  properties bahan plastik filamen PLA dan bahan plastik filamen PETG bisa dilihat pada tabel di bawah in
Tabel 2. Karakteristik Bahan PLA dan PETG
No. Karakteristik Bahan PLA Bahan PETG 1 Yield Strength 38 MPa 50 MPa 2 Tensile Strength 50 MPa 53 Mpa 3 Elastic Modulus 2000 MPa 2200 MPa 4 Mass Density 1300 Kg/m 3 1300 Kg/m 3 5 Shear Modulus 2400 Mpa 2600 MPa
Dan  untuk  mengetahui  perbandingan  hasil  simulasi plotter bisa dilihat pada tabel di bawah ini:
Tabel 3. Perbandingan Hasil Simulasi Plotter Bahan PLA dan PETG
No Karakteristik Desain Awal Desain Baru Plotter PLA Plotter PETG 1 Tegangan Maks. 4,0x10 7 (N/m 2 ) 3,5x10 7 (N/m 2 ) 2,7x10 7 (N/m 2 ) 2 Tegangan Min. 3,3x10 6 (N/m 2 ) 2,9x10 6 (N/m 2 ) 2,2x10 6 (N/m 2 ) 3 Displacement 2,7 mm  2,1 mm  1,4 mm 4 Strain 1,1x10 - 2 (N/m 2 ) 1,0x10 - 2 (N/m 2 ) 9,0x10 - 3 (N/m 2 ) 5 FOS 0,9 1,4 1,8

## 3.3 Biaya bahan dan pengerjaan
Untuk biaya bahan dan pengerjaan komponen plotter dengan  desain  baru  di  workshop  3D Printer yaitu sebesar Rp. 24.000 untuk bahan plastik filamen PLA dan Rp. 48.000 bahan plastik filamen PETG.
Karena  dari  segi  dimensi  dan  massa plotter baru  (bahan  plastik  PETG)  berbeda  dengan plotter
Motor Bakar: Jurnal Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Tangerang, Vol. 4, No. 2, Agustus-Desember, 2020
yang  sudah  ada  (bahan  PLA),  maka  mempengaruhi biaya bahan dan pengerjaan di workshop 3D Printer . Berikut ini adalah hasil percobaan pembuatan gambar/pola  menggunakan plotter bahan  PLA  dan bahan PETG.
1) Hasil Percobaan ke 1 Dengan parameter “ Conversion Tool
Vectorize ”,  “ No  Filling ”,  “ Speed 500  mm/min”, ukuran input gambar 100 x 17.5 mm dan polanya kata ‘KREATIF’.

## Gambar 22. Hasil Percobaan 1
2) Hasil Percobaan ke 2
Dengan parameter “ Conversion
Tool Vectorize ”,  “ Filling  Horizontal ”,  “ Speed 500 mm/min”, ukuran gambar 75 x 23.4 mm dan polanya angka “2020”.

## Gambar 23. Hasil Percobaan 3
3) Hasil Percobaan ke 3
Dengan parameter “ Conversion
Tool Vectorize ”,  “ Filling  No ”,  “ Speed 480  mm/min”, ukuran gambar 88 x 75.7 mm dan polanya gambarnya roda gigi dan tulisan.
Gambar 24. Hasil Percobaan 4 Dari  hasil  percobaan  ke  1,  2  dan  3 menggunakan plotter bahan  PLA  dan plotter bahan PETG penulis mengatur di setiap lembar percobaan masing-masing  dengan  pola,  ukuran  gambar    dan kecepatan  yang  berbeda,  maka  mendapatkan  hasil yang sama (tidak ada perbedaan).

## 4. KESIMPULAN
Kesimpulan  dari  penelitian  di  atas  adalah sebagai berikut:
1) Pemilihan bahan disesuaikan dengan kebutuhan rancang bangun.
2) Komponen  yang  terjadi  kerusakan  adalah plotter (alat penjepit pulpen)
3) Perbandingan  menggunakan plotter bahan plastik filamen PLA dan bahan plastik filamen PETG dilihat  dari  simulasi  dengan  diberikan  gaya sebesar 20 Newton maka: Untuk desain awal plotter dengan bahan PLA, hasil tegangannya 4,0x10 7 N/m 2 melebihi angka yield strength yaitu 3,8x10 7 N/m 2 dan angka keamanannya 0,9.
Untuk  desain  awal plotter dengan  bahan PETG,  hasil  tegangannya  3,5x10 7 N/m 2 masih  di bawah angka yield strength yaitu 5,0x10 7 N/m 2 dan angka keamanannya 1,4.
Untuk desain baru plotter dengan bahan PETG, hasil  tegangannya  2,7x10 7 N/m2  masih  di  bawah angka yield strength yaitu 5,0x10 7 N/m 2 .  dan angka keamanannya 1,8 sehingga komponen plotter bahan PETG  ini  lebih  kuat  saat  terjadi  gaya  sebesar  20 Newton.
Dilihat dari biaya bahan dan pengerjaan lebih mahal plotter desain baru dengan bahan plastik PETG daripada plotter desain  awal  dengan  bahan  plastik PLA, karena dari sisi dimensi plotter dan jenis plastik berbeda.
Motor Bakar: Jurnal Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Tangerang, Vol. 4, No. 2, Agustus-Desember, 2020
P-ISSN: 2549- 5038   E-ISSN: 2580-4979
Dilihat  dari  hasil  percobaan  1,  2  dan  3 pembuatan  gambar/pola  hasilnya  sama  (tidak  ada perbedaan)  maka  bahan plotter tidak  berpengaruh terhadap hasil yang dikerjakan.

## DAFTAR PUSTAKA
Azmi Yuliardi. 2020. Rancang Bangun Mesin CNC Mini Plotter Dua Sisi Tinta Dan Laser Diode Berbasis  Microcontroller .  Skripsi,  Program Studi  Teknik  Mesin  Fakultas  Teknik, Universitas Pancasakti Tegal. Diki  Muhamad  Sobirin,  Jana  Utama. Perancangan Sistem  Multi  Computer  Numerical  Control (CNC)  Untuk  Plotter  Dan  Laser  Engraving . Jurnal Sistem Komputer, Universitas
Komputer Indonesia, 2020. Fifi Fauziah Yasmin. 2019. Analisa Kecepatan Motor Stepper Pada Mesin CNC Mini Plotter 2 Axis Laser  Berbasis  Microcontroller .  Skripsi, Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik, Universitas Pancasakti Tegal. Hafiz Ramadhani, Syafri . Perancangan Dan Analisis Struktur Mekanik Prototipe Laser Cutting . Jom FTEKNIK Volume 5 No.1 April 2018. Harist Fauzi. 2018. Rancang Bangun Sistem Kontrol Mesin Laser Engraving Dengan Microcontroller  Arduino .  Skripsi,  Program Studi  Teknik  Mesin,  Fakultas  Teknik, Universitas Presiden Cikarang. https://id.wikipedia.org/wiki/Mekatronika  (diakses pada 28/7/20 pukul 20.00 WIB) http://urbanlabs.co.in/products/petg-page (diakses pada 25/10/2020 pukul 10.00 WIB) Irpandi.  2018. Rancang  Bangun  Konstruksi  Mesin Laser  Engraving .  Skripsi,  Program  Studi Teknik  Mesin,  Fakultas  Teknik,  Universitas Presiden Cikarang.
Much Aries Setiawan. 2013. Pengembangan Desain Frame  Chassis  Micro  Car  (Sutera  Car) Universitas  Negeri  Semarang .  Skripsi, Program  Studi  Pendidikan  Teknik  Mesin,
Fakultas Teknik, Universitas Negeri Semarang.
Munadi,  Aulia  Syukri,  Joga  D.  Setiawan, Mochammad  Ariyanto. Rancang  Bangun Prototipe  Mesin  CNC  Laser  Engraving  Dua Sumbu  Menggunakan  Diode  Laser .  Jurnal Teknik Mesin Indonesia, 2018. Vol. 13, No. 1. Sularso, Kiyokatsu Suga. 2017. Dasar Perencanaan Dan  Pemilihan  Elemen  Mesin .  Jakarta: Pradnya Paramita.