## PENGARUH POSISI ORIENTASI OBJEK PADA PROSES RAPID PROTOTYPING 3D PRINTING TERHADAP KEKUATAN TARIK MATERIAL POLYMER
Sobron Lubis, David Sutanto Jurusan Teknik Mesin, Universitas Tarumanagara Jl.Letjen.S. Parman No.1 Jakarta 11440 Telp.021 5663124-5672548-5638335 Email: sobronl@ft.untar.ac.id
Abstrak --  Pembuatan  prototipe  pada  industri  manufaktur  berkembang  dengan  pesat,  berawal  dari pembuatan  secara  konvensional,  kemudian  dilakukan  dengan  menggunakan  mesin-mesin  perkakas, dan  berkembang  dengan  pemanfaatan  komputer  sebagai  alat kontrol  pada  mesin  tersebut  sehingga dikenal  dengan  istilah  CNC  (computer  numerically  control).  Pada  awalnya,  pembuatan  prototipe dilakukan  menggunakan  mesin  perkakas  yang  membentuk  kontur  permukaan  dengan  melakukan pemotongan  pada    benda  kerja,  tentunya  dalam  hal  ini  terdapat  bahan  tersisa  yang  dikenal  dengan chip. Dewasa ini perkembangan dalam pembuatan prototipe maju dengan pesat yang dikenal dengan pembuatan  prototipe  cepat  (rapid  prorotyping).  Keunggulan  dari  rapid  prototyping  dalam  bidang manufaktur  adalah  kemudahannya  dalam  menghasilkan  suatu  produk  yang  kompleks  dengan  tepat dan  efisien.  Proses  rapid  prototyping  mampu  merealisasikan  hasil  permodelan  3D  software  dalam bentuk nyata tanpa intervensi apapun. Dalam penelitian ini, dikaji tentang pengaruh penentuan posisi orientasi  secara  vertical  dan  horizontal  terhadap  kekuatan  Tarik  material  polymer  yang  digunakan. Penelitian dilakukan dengan dengan menggunakan perangkat rapid prototyping tipe fused deposition modeling  yakni  3D  printing.  Bahan  filament  yang  digunakan  jenis  polymer  PLA  dan  ABS.  Proses printing dilakukan terhadap bentuk objek uji Tarik ASTM D638. Proses 3D printing dilakukan dengan memvariasikan  posisi  orientasi  objek  secara  vertikal  dan  horizontal.  Spesimen  yang  dihasilkan selanjutnya  dilakukan  uji  tarik.  Berdasarkan  hasil  pengujian  yang  dilakukan  dapat  diketahui  bahwa penentuan orientasi posisi objek spesimen memberi pengaruh terhadap tegangan tarik spesimen.
Kata kunci : Rapid prototyping, fused deposition modeling, orientasi objek, 3D printer
Abstract -- Prototyping in the manufacturing industry is growing rapidly, starting from the conventional manufacture, then performed using tooling machines, and expanding the use of computers as a tool of control on the machine that it is known as CNC (Computer Numerically Control). At first, prototyping is done using machine tools that shape surface contour by cutting the workpiece, of course, in this case there  are  remaining  material  known  as  chips.  Nowadays,  the  development  in  the  manufacture  of prototypes  developed  by  leaps  and  bounds,  known  as  rapid  prototyping.  The  advantages  of  rapid prototyping  in  manufacturing  are  the  ease  of  producing  a  complex  product  properly  and  efficiently. Rapid prototyping process  able to realize some results of 3D modeling software in the form of a real without  any  intervention.  In  this  paper,  the  effect  of  positioning  the  vertical  and  horizontal  orientation towards  Pull  strength  polymer  material  used  is  studied.  The  study  was  conducted  by  using  rapid prototyping  device  types  fused  deposition  modeling  3D  printing.  Filament  used  type  of  polymer  PLA and ABS. Printing process is performed on the object shape Pull test ASTM D638. 3D printing process is  done  by  varying  the  position  of  the  object  oriented  vertically  and  horizontally.  The  resulting specimen tensile test is then performed. Results of research conducted showed that the determination of the orientation of the object’s position specimens gives effect to the tensile specimens.
Keywords : Rapid prototyping, fused deposition modeling, object orientation, 3D printer

## PENDAHULUAN
Semakin  tinggi  tingkat  persaingan  yang terjadi antar
pabrikan menuntut
dikembangkannya  sistem  produksi  yang  efisien, tepat  waktu  dan  mampu  menghasilkan  produk yang berkualitas (Yan and Han, 2016). Merealisasikan  suatu  konsep  desain  menjadi bentuk  produk  massal  dituntut  melalui  proses
produksi  yang  secepat  mungkin.  Kondisi-kondisi yang demikian mengarahkan berbagai pengembangan  proses  produksi  baik  dari  sisi desain, planning maupun  pelaksanaan  proses  di floor produksi.  Salah  satu  metode  untuk mencapai  atribut  ini  adalah  dengan  metode pembuatan  prototipe  cepat  ( Rapid  prototyping ). Rapid  prototyping dibuat  berdasarkan  dari
sumber  informasi  CAD  3D  dan  kemudian melakukan  proses  pembentukan  model  solid ( prototype )  dari  desain  tersebut.  Implementasi teknologi rapid prototyping pada  proses produksi telah  terbukti  mampu  secara  cepat  membantu memberikan  umpan  balik  konsep  desain  dan mengeliminasi inkonsistensi suatu konsep desain sebelum  masuk  proses  pabrikasi,  yang  pada akhirnya secara signifikanakan mampu mereduksi cycle time dalam produksi, meningkatkan  kualitas  produk  dan  mereduksi biaya  perawatan  mesin.  Secara  umum  teknologi layer  manufacturing dalam  prosesnya  tidak membutuhkan peralatan bantu maupun perkakas potong.  Untuk  membuat  suatu  produk  tiga dimensi  dapat  dilakukan  secara  langsung  dari data komputer grafis dan dikerjakan lapisan demi lapisan  (Beaman et.  al .,  1997)  .  (Lubis et.  al., 2016).
Menurunnya  harga  komputer,  khususnya komputer  pribadi  dan  mini-komputer,  sehingga mampu  mengubah  cara  bekerja  sebuah  pabrik. Peningkatan penggunaan komputer telah mendorong  kemajuan  di  berbagai  bidang  yang berhubungan dengan komputer seperti Computer-Aided  Design (CAD), Computer  Aided Manufacturing (CAM) dan Computer  Numerically Control (CNC).  Secara  khusus,  munculnya system  pembuat  prototiping  cepat  (RP)  tidak akan  mungkin  terjadi  tanpa  adanya  CAD. Namun,  ketika  seseorang  menguji  berbagai sistem  RP  yang  ada  saat  ini,  dapat  disimpulkan bahwa  selain  CAD,  banyak  teknologi  lain  dan kemajuan di bidang lain seperti sistem manufaktur dalam pengembangan sistem RP.
Adapun manfaat dari RP meliputi:
1.  Mengurangi  lead  time  dalam  memproduksi komponen prototype.
2.  Meningkatkan kemampuan
untuk memvisualisasikan  bagian  geometri  karena keberadaan fisiknya.
3.  Mendeteksi  dini  dan  pengurangan  kesalahan desain
4.  Meningkat  kemampuan  untuk  menghitung sifat massa komponen dan rakitan
5.  RP  menguntungkan  dalam  pengurangan limbah  dan  biaya  perubahan  desain  yang mahal.
Melalui proses layer manufacturing, produk  yang dibuat  tidak  dibatasi  oleh  tingkat  kompleksitas geometri,  dimana  kondisi  itu  tidak  dapat dikerjakan  dengan  proses-proses  konvensional (machining,  casting,  forming) .  Pada  teknologi mold misalnya,  dengan  teknologi  pemotongan, saluran  pendingin  hanya  memungkinkan  untuk dibuat  lurus  (proses drilling ),  namun  dengan menggunakan  proses  SLS  saluran  pendingin dapat dibuat dengan mengikuti bentuk
produk/konfromal  (Ilyas et.  al .,  2010)  (Sachs et. al ., 2000).
Dari sisi
kemampuan
proses, pengembangan  teknologi rapid  prototyping terus dilakukan, diantaranya diarahkan untuk pembuatan produk-produk multi material, micropart,  smart  material dan  aplikasi-aplikasi pada  bidang  kesehatan.  Pada  kenyataannya, tuntutan produk multi material mutlak diperlukan, misalnya  untuk  struktur  perkakas  potong, dies dan mold , dan lain-lain.
Proses  pembentukan  sebuah  prototipe dapat  dilakukan  dengan  menggunakan  metode FDM  dalam  hal  ini  sebagai  peralatan  yang digunakan  adalah  printer  3D.  Proses  pengerjaan dilakukan  berdasarkan  bentuk  gambar  yang terdapat  pada  layar  monitor  komputer,  design gambar  dapat  dilakukan  dengan  menggunakan perangkat  gambar  CAD,  dalam  melakukan proses  pengerjaan  pada  3D  printer  terlebih dahulu menentukan posisi posisi vertical ataupun horizontal.  Hal  ini  bertujuan  ingin  mengetahui letak  dan  bentuk  produk  dan  sifat-sifat  yang dimiliki  serta  waktu  pengerjaanya.  Tentunya  hal ini  memberi  bentuk  slicing  layer  yang  berbeda untuk  masing-masing  posisi  tersebut  dan  begitu juga  phenomena  perubahan  phasa  yang  terjadi. Hal ini memberi pengaruh dalam perubahan fasa dari  cair  menjadi  padat  yang  juga  memberi pengaruh  terhadap  kekuatan  tarik  spesimen. Sehingga  perlu  diteliti  pengaruh  orientasi  posisi objek tersebut terhadap kekuatan tarik specimen. Pada  proses  ini,  dimulai  dari  pembentukan bahagian  bawah  sehingga  akhirnya  terbentuk secara  keseluruhan  kebahagian  atas.  Bahan objek  gambar  yang  dibuat  sebagai  prototipe dalam  bentuk  uji  tarik  solid.  Proses  terjadinya spesimen diawali dengan slicing pada permukaan support  table dari  material  yang keluar melalui nozel 3D printe r.

## Klasifikasi Sistem Rapid Prototyping
Banyak  teknik  untuk  mengklasifikasikan macam-macam sistem RP, salah satu cara  yang paling baik adalah pengklasifikasian berdasarkan bentuk  awal  dari  material  yang  digunakan  untuk membuat  prototipe.  Dengan  cara  ini  sistem  RP dapat  dikategorikan  menjadi:  material  awal berupa material cair ( liquid-based ), berupa padat ( solid-based )  dan  berupa  sebuk  ( powder-based ) (Chua et al., 2003). Sistem RP dengan liquid-based mempunyai  material  awal  dalam  bentuk  cair. Dengan  proses  yang  disebut  dengan curing material  berupa  cair  dirubah  ke  bentuk  padat. Contoh  yang  termasuk  ke  dalam  kategori  ini adalah Stereolithography (SLA).  Selain  dari bentuk  serbuk,  Sistem  RP  dengan solid-based
meliputi  sistem  RP  yang  menggunakan  material awal dalam bentuk padat berupa butiran ( pellet ), kawat  dan  lembaran  tipis.Contoh  yang  termasuk pada  kategori  sintem  RP  ini  adalah Laminated
Object Manufacturing (LOM) dan Fused
Deposition  Modeling (FDM).Kategori  yang  ketiga dari  sistem  RP  yaitu powder-based yakni mempunyai  material  awal  dalam  bentuk  serbuk atau  butiran.  Contoh  yang  termasuk  ke  dalam kategori  ini  adalah  proses Selective  Laser Sintering (SLS)  dan Three-Dimensional  Printing ( 3D printing ). Rapid  prototyping merupakan  teknik  untuk membuat  bentuk  produk  secara  bertahap  atau penambahan  material  dengan  menggunakan model  CAD  tiga  dimensi  yang  disimpan  dalam file dengan format CAD tiga dimensi seperti STL ( stereolithography ), memungkinkan sebuah komponen  dengan  bentuk  yang  kompleks  untuk dibuat  tanpa  menggunakan  peralatan  dan  alat bantu ( tool dan fixture ) yang khusus. Model CAD 3  dimensi  kemudian  diiris  menjadi  2  penampang dua  dimensi  produk.  Selanjutnya  mesin rapid prototyping memproduksi  masing-masing  bagian penampang  dua  dimensi  dari  model  tersebut secara  bertahap  menjadi  produk  lengkap.  Satu irisan  penampang  dua  dimensi  merupakan  satu lapisan (Amin, 2007).
Menurut Zulkifli  Amin  satu  abad  yang  lalu, penggunaan  teknololgi  rapid  manufacturing  di bidang  medis  hanyalah  merupakan  sebuah harapan  yang  optimis  untuk  dapat  diraih  suatu saat  nantinya,  namun  di  zaman  sekarang harapan  tersebut  perlahan  mulai  muncul  di beberapa  penerapannya  yang  menunjukkan bagaimana  teknik  manufaktur  dengan  metode lapisan ( layer manufacturing ) menawarkan perkembangan  yang  dramatis  di  bidang  medis yang  lebih  baik  bagi  penderita  cidera  atau penyakit yang traumatis (Amin, 2007).
Keuntungan  utama  dari  teknik  manufaktur dengan  metode  lapisan  yaitu disebabkan  karena adanya  data  gambar  medis  yang  dapat  diproses untuk  keperluan  manipulasi  model  computer. Bentuk  morphology  bagian  tertentu  dari  tubuh pasien  dapat  direkam  dengan  menggunakan peralatan  optic  atau computerizes  tomography scan (CT  scan)  dan  kemudian  data  ini dikonversikan  menjadi  sebuag  model  computer datau  CAD.  Setelah  sebuah  model  sudah dihasilkan maka memungkinkan untuk memanipulasi  model  tersebut  dengan  cara  yang diinginkan  sesuai  dengan  keinginan  sebelum dibuat secara langsung dengan teknik manufaktur lapisan (Sloten, 2000).
Secara  keseluruhan  dapat  terlihat  bahwa teknologi rapid  prototyping telah  memberikan pengaruh  yang  sangat  berarti  di  bidang  medis,
dan dengan riset dan pengembangan lebih lanjut teknologi ini terus berkontribusi pada pengembangan  yang  cepat,  tidak  mahal  dan efektif (Beaman et. al ., 1997).
Dokter di China melakukan terobosan baru dalam pemanfaatan technology untuk pengobatan  dengan  mencetak  tulang  belakang dari  printer  3D  dan  memasangkannya  ke  tubuh pasien.Hal  ini  disampaikan  oleh  Alvin  Masrifah pada  rubrik  Sains  Koran  Sindo,  Minggu,  31 Agustus 2014.Salah satu perkembangan baru ini di umumkan departemen ortopedi Peking University Third Hospital beberapa waktu lalu.Mereka  baru  saja  melakukan  percobaan klinis  terhadap  sebuah  tipe  baru  ortopedi  yang dicetak  3D  yaitu  tulang  belakang  artificial  tubuh manusia.Uji  coba  ini  adalah  yang  pertama  pada tulang  belakang  yang  dibuat  dengan  printer  3D dan  digunakan  pada  tubuh  manusia.Hasilnya sejauh ini sangat menjanjikan. Direktur departemen
ortopedi
Liu
Zhong Jun mengungkapkan  optimisnya  atas  kesuksesan implant itu. Dia menyatakan, seluruh pasien yang menerima  implant  buatan  3D  printer  itu  pulih dengan  baik.Hal  ini  menunjukkan  bagaimana peran  technology  rapid  prototyping  sangat membantu  dalam  bidang  medis  terutamanya dalam  pembuatan  organ  tubuh  manusia  yang dapat diimplan langsung (Alvin, 2014).
Dengan mempercepat waktu perealisasian konsep desain menjadi bentuk prototipe sebelum masuk dalam sistim produksi massal merupakan salah  satu  terobosan  untuk  memperkuat  daya saing  produk  industry.  Pengaplikasian  teknologi Rapid  Prototyping  merupakan  alasan  untuk mereduksi cycle time dalam produksi. Disamping itu, kekuatan yang dihasilkan patut dipertimbangkan jika produk-produk yang dihasilkan  akan  digunakan  tidak  hanya  sebagai prototype  tetapi  juga  sebagai  komponen  pada robot,  elektronik,  organ  tubuh  dan  peralatan medis bahkan untuk pembuatan produk seni dan aksesioris.
Berbagai pengembangan Rapid Prototyping telah  dilakukan  dengan  munculnya berbagai jenis mesin Rapid Prototyping komersial.  Namun  dari  mesin-mesin  tersebut masalah  variasi  bahan  produk,  orientasi  posisi objek  terhadap  kwalitas  produk,  waktu  proses dan kekasaran permukaan masih sangat terbatas dilakukan penelitian.
Dengan menggunakan mekanisme hopper work  nozzle  sebagai  perangkat  pendeposisi serbuk  produk  dan slot  feeder  counter  rolling cylinder untuk supporting  powder berbagai karakteristik  produk  multi  material  dapat  dibuat (Widyanto, 2007) (Widyanto, 2008).

## METODE PENELITIAN Bahan dan Peralatan
Untuk  melaksanakan  penelitian  tentang Pengaruh  Posisi  Orientasi  Object  Pada  Proses
Rapid
Prototyping 3D Printing Terhadap Kekuatan  Tarik  Material  Polymer  diperlukan adalah filamen polymer :
 Filament cartridges material PLA
 Filament cartridges material ABS sebagaimana terlihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Filament Cartridges Polymer
Cube stick berfungsi untuk melekatkan material pada landasan.
Gambar 2. Cube Stick
Peralatan  yang  digunakan  antara  lain:  Mesin 3D Printer CUBE  dan  Alat  Uji  Tarik,  seperti  yang terlihat pada Gambar 2 hingga Gambar 4.
Gambar 3. Mesin 3D Printer CUBE
Gambar 4. Alat Uji Tarik
Proses 3D printing Desain objek dibuat dengan menggunakan software  inventor  dengan  bentuk  dan  dimensi merujuk  kepada  bahan  uji  tarik  untuk  material polymer sesuai dengan ASTM .
Gambar 5. Spesimen ASTM D638 (NN, 2016)
Proses 3D printing diawali dengan mengubah  data  CAD  menjadi Stereolitography file. Proses 3d printing menggunakan mesin Cube 2 nd Generation dengan  2  variasi  orientasi  objek dalam  proses rapid  prototyping. Pedoman  yang dipakai dalam penentuan orientasi adalah bidang terluas dari luas penampang benda.
Orientasi yang pertama horizontal terhadap  bidang  terluas  dan  yang  kedua  vertikal terhadap  bidang  terluas.  Hal  ini  diperlihatkan pada Gambar 6. Selanjutnya  proses  penentuan  parameter dilakukan menggunakan software Cube
sebagaimana tampak pada Gambar 7.
Gambar 6. Variasi Orientasi
Gambar 7. Tampilan software cube
Pada  Gambar  7  tampak icon  orient  dan scale digunakan  untuk  menentukan  sudut orientasi  benda,  yang  divisualisasikan  dengan sumbu  x,y,  dan  z.  Fungsi  selanjutnya  adalah mengatur  skala  agar  besarnya  objek  dapat disesuaikan  dengan platform pada  s oftware. Fungsi  skala  ini  tidak  merubah  hasil  cetak 3D print sampel.
Icon  center berfungsi  untuk  menempatkan benda  tepat  di  tengah platform. Lalu icon  build untuk  mevisualisasikan  gerak  arah nozzle dan perkiraan  waktu  proses 3D  printing .  Untuk menentukan  parameter suppor t  dan  bahan  yang diperlukan,  digunakan icon  setting yang  terletak di bawah tampilan software .
Gambar 8. Landasan yang sudah diolesi Cube
stick Metode penelitian yang dilakukan disampaikan  di  dalam  Gambar  9.  Proses penelitian  dimulai  dari  perencanaan  dan  studi pustaka.  Kemudian  dilanjutkan  dengan  desain eksperimen  dan  proses  percobaan  dengan proses  rapid  prototyping  hingga  analisa  data. Beberapa  data  akan  dianalisa  dan  dibahas sehingga  dapat  dihasilkan  sebuah  kesimpulan secara umum.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Kekuatan  Tarik  Bahan  Polymer  PLA  Posisi Orientasi Horizontal
Berdasarkan  hasil  printing  yang  dilakukan maka  di  peroleh  waktu  proses  adalah  55  menit, kondisi  permukaan  yang  dihasilkan  cukup  baik dan  nilai  kekuatan  Tarik  yang  dihasilkan disampaikan  pada  Tabel  1.  Hasil  proses ditampilkan pada Gambar 10.
Tabel 1. Hasil Pengukuran Spesimen dan Uji

## Tarik Polimer PLA Orientasi Horizontal
Spesimen Kekuatan Tarik (N/mm 2 ) A 10.21 B 17.69 C 17.01 Rata-rata 14.97

## Gambar 10. Spesimen PLA Posisi Horizontal Sebelum dan Setelah Uji Tarik

## Kekuatan  Tarik  Bahan  Polymer  PLA  Posisi Orientasi Vertikal.
Berdasarkan  proses  printing  spesimen polymer  PLA  posisi  orientasi  vertikal  waktu  yang digunakan  adalah  92  menit,  kondisi  permukaan kurang  baik,  namun  ketelitian  dimensi  spesimen cukup  baik.  Nilai  uji  tarik  yang  dihasilkan disampaikan  pada  Tabel  2  dan  hasil  proses diperlihatkn pada Gambar 11.
Tabel 2. Hasil Pengukuran Spesimen dan Uji Tarik Polimer PLA Orientasi Horizontal
Spesimen Kekuatan Tarik (N/mm 2 ) A 6.81 B 10.07
C
2.71 Rata-rata 6.63

## Gambar 11. Spesimen PLA Posisi Vertikal Sebelum dan Setelah Uji Tarik
Kekuatan  Tarik  Bahan  Polymer  ABS  Posisi Orientasi Horizontal
Proses  3D  printing  untuk  bahan  polimer ABS dengan posisi orientasi Horizontal dilakukan dalam waktu 53 menit, kondisi permukaan adalah baik begitu juga dengan ketelitian dimensi adalah baik. Nilai kekuatan tarik disampaikan pada Tabel 3 dan diperlihatkan pada Gambar 12.
Tabel 3. Hasil Pengukuran Spesimen dan Uji Tarik Polimer PLA Orientasi Horizontal
Spesimen Kekuatan Tarik (N/mm 2 ) A 3.40 B 3.40 C 4.76 Rata-rata 3.86

## Gambar 12. Spesimen ABS Posisi Horizontal Sebelum dan Setelah Uji Tarik

## Kekuatan  Tarik  Bahan  Polymer  ABS  Posisi Orientasi Vertikal
Proses  3D  printing  untuk  bahan  polimer ABS dengan posisi orientasi Horizontal dilakukan dalam waktu 92 menit, kondisi permukaan adalah baik begitu juga dengan ketelitian dimensi adalah baik. Nilai kekuatan tarik disampaikan pada Tabel 4 serta diperlihatkan pada Gambar 13.
Tabel 4. Hasil Pengukuran Spesimen dan Uji Tarik Polimer PLA Orientasi Vertikal
Spesimen Kekuatan Tarik (N/mm 2 ) A 8.85 B 2.72 C 8.17 Rata-rata 6.58

## PEMBAHASAN
Dari  hasil  pengamatan  saat  proses 3D print ,  penentuan  orientasi  penting  dalam  proses rapid prototyping untuk mengoptimalkan efisiensi. Efisiensi  yang  dimaksud  adalah  lamanya  waktu pengerjaan, jumlah material yang digunakan dan kualitas dari permukaan objek. Orientasi horizontal  terhadap  bidang  luas  penampang terluas  benda  menghasilkan  kualitas  permukaan yang paling baik daripada orientasi lainnya.
Gambar 13. Spesimen ABS Posisi Vertikal Sebelum dan Setelah Uji Tarik
Permukaan  sisi  benda  yang  memiliki kontur juga dapat dibentuk dengan baik sehingga dapat meminimalkan terjadinya distorsi kekasaran permukaan.
Penggunaan variasi bahan antara PLA dan ABS  juga  mempengaruhi  kualitas  objek  yang dihasilkan.  Karakteristik  dari  masing-masing material membuat proses 3D print setiap material berbeda.  Suhu  titik  leleh  PLA  lebih  tinggi  dari pada ABS  dan  ketahanan  termal  PLA  juga  lebih tinggi  daripada  ABS.  Oleh  sebab  itulah  dalam proses  3D  print,  material  ABS  memerlukan heater untuk menjaga suhu tetap merata.
Apabila  suhu  tidak  merata  maka  objek akann  melengkung  dan  kekuatan  nya  akan berkurang  karena  serat  serat  yang  dihasilkan kurang  merekat  satu  sama  lain.    Hasil  dari  3D print  pada  penelitian  ini  dengan  bahan  ABS menunjukan  bahwa  suhu  pemanasan  heater kurang  merata  sehingga  kekuatan  tariknya rendah.
Gambar  14  hingga  Gambar  17  adalah grafik  pengaruh  orientasi  posisi  spesimen terhadap kekuatan tarik material PLA dan ABS.
Gambar 14. Kekuatan Tarik Material PLA pada
Posisi Horizontal dan Vertikal
Gambar 15. Kekuatan Tarik Material ABS pada Posisi Horizontal dan Vertikal
Gambar 16. Perbandingan Kekuatan Tarik Material PLA dan ABS pada Posisi Horizontal
Gambar 17. Perbandingan Kekuatan Tarik Material PLA dan ABS pada Posisi Vertikal
Berdasarkan  Gambar  14  dapat  diketahui bahwa  pada  proses  printing  3D  dengan  posisi orienitasi  horizontal  menunjukkan  bahwa  nilai kekuatan tarik yang dicapai lebih besar dibanding pada  posisi  vertikal.  Hal  ini  terkait  ketika  proses slicing  material  polymer  bergerak  membentuk serat-serat  berlapis  dengan  arah  yang  lebih memanjang  sehingga  ketika  serat  tersebut mulai mengalami  perubahan  fasa  menjadi  padat,  lebih merekat  sehingga  membentuk  serat  padat  yang lebih kuat berbanding proses vertikal.
Sedangkan berdasarkan Gambar 15 dapat diketahui  bahwa  kekuatan  tarik  yang  lebih  tinggi dihasilkan  ketika  proses  3D  printing  dilakukan dengan  posisi  orientasi  secara  vertikal.  Namun demikian  ada  juga  spesimen  yang  memiliki  nilai kekuatan  tarik  yang  kecil  seperti  pada  spesimen B posisi orientasi vertikal.
Pada  Gambar  16  dan  17  menampilkan perbandingan  kekuatan  tarik  material  polymer PLA  dan  ABS  pada  posisi  orientasi  horizontal. Terlihat bahwa nilai kekuatan tarik bahan polymer PLA lebih besar berbanding bahan polymer ABS.
Kekuatan Tarik Rata-rata Untuk melakukan
analisa secara
menyeluruh  dari  kedua  jenis  material  polymer dengan posisi orientasi yang berbeda, maka nilai kekuatan  tarik  yang  dihasilkan  dari  masing- masing specimen kemudian diakumulasi selanjutnya  ditentukan  nilai  kekuatan  tarik  rata- ratanya.
Pada  Gambar  18  diketahui  bahwa  nilai kekuatan  tarik  rata-rata  bahan  polymer  PLA dengan posisi orientasi Horizontal adalah sebesar  14.97  N/mm 2 dan  bahan  polymer  PLA vertikal sebesar 6.63 N/mm 2 . Jelas terlihat bahwa kekuatan  tarik  pada  posisi  orientasi  horizontal lebih besar berbanding posisi orientasi vertikal.
Gambar 18. Kekuatan Tarik Rata-rata Material
PLA  pada Posisi Horizontal dan Vertikal
Sedangkan berdasarkan Gambar 19 diketahui  bahwa  nilai  kekuatan  tarik  bahan  ABS pada posisi orientasi vertikal sebesar 6.58 N/mm 2
dan  pada  posisi  horizontal  sebesar  3.86  N/mm 2 . Pada  posisi  orientas  vertikal  menghasilkan  nilai kekuatan tarik yang lebih besar berbanding posisi orientasi horizontal.
Perbandingan kekuatan tarik antara bahan polymer  ABS  dan  PLA  pada  posisi  horizontal yang ditunjukkan pada Gambar 20 menghasilkan kekuatan  tarik  yang  tertebasar  14.97  N/mm 2 untuk  bahan  PLA  berbanding  bahan  ABS sebesar 3.86 N/mm 2 .
Gambar 19. Kekuatan Tarik Rata-rata Material ABS pada Posisi Horizontal dan Vertikal
Gambar 20. Perbandingan Kekuatan Tarik Material ABS dan PLA pada Posisi Horizontal
Gambar 21. Perbandingan Kekuatan Tarik Material ABS dan PLA pada Posisi Vertikal
Berdasarkan  dari  Gambar  21  dapat diketahui bahwa bahan polymer PLA menghasilkan  nilai  kekuatan  tarik  sebesar  6.63
N/mm2,  lebih  besar  berbanding  bahan  polymer ABS yakni 6.58 N/mm 2 .
Secara  keseluruhan  dari  analisa  yang dilakukan  dapat  diketahui  bahwa  bahan  polymer PLA  menghasilkan  kekuatan  tarik  yang  lebih besar  berbanding  bahan  polymer  ABS.  nilai kekuatan  tarik  yang  lebih  besar  diperoleh  pada posisi horizontal.

## KESIMPULAN
Dalam  proses 3D  print dan  uji  tarik,  dapat diambil  beberapa  kesimpulan  berikut.  Pertama, orientasi  posisi  spesimen  memberi  pengaruh terhadap  karakteristik  material  yang  dihasilkan. Kemudian, karakteristik material tersebut mempengaruhi hasil bentuk benda dan kekuatan tariknya. Selain itu, kekuatan tarik bahan polymer PLA  yang  tertinggi  adalah  sebesar  14.97  N/mm 2 yang  terjadi  pada  proses  3D  printing  dengan posisi  orientasi  spesimen  horizontal.  Selain  itu, kekuatan  tarik  bahan  polymer  PLA  lebih  tinggi dibanding  bahan  spesimen  ABS  karena  suhu pemanasan  ABS  yang  tidah  merata  sehingga serat-seratnya tidak menempel dengan
sempurna.
Dalam  proses 3D  print dan  uji  tarik,  dapat diberi  beberapa  saran  sebagai  berikut.  Agar memperhatikan  suhu  pemanasan  yang  merata ketika melakukan 3D printing untuk material ABS. Selain  itu,  perlu  dipastikan  penjepit  spesimen pada proses uji tarik telah dilakukan dengan baik. Hal  ini  dikarenakan  untuk  menganalisa  struktur mikro  pada  bidang  putus  material  polymer  PLA dan  ABS  hendaknya  dapat  dilakukan  kajian dengan menggunakan mikroskop.

## DAFTAR PUSTAKA
Alvin,  Masrifah.  Tulang  Belakang  Buatan  Printer 3D. Koran Sindo Rubrik Sains . Hal 8. Minggu, 31 Agustus 2014.
Amin,  Zulkifli.  Rapid  Prototyping  Teknologi: Aplikasi  pada  Bidang  Medis. Jurnal  TeknikA. 2007; 27 (3): 78-83.
Beaman, J.J.,  Barlow, J.,  Bourell, D.L, Crawford, R.H.,  Marcus,  H.L.,  and  Mc  Aley,  K.P. Solid
Freeform  Fabrication:  A  New  Direction  in Manufacturing .  London:  Kluwer  Academic
Publisher. 1997. http://dx.doi.org/10.1007/978-1-4615-6327-3
Chua,  C.K.,  Leong,  K.F.  and  Lin,  C.S. Rapid Prototyping  Principles  and  Applications .  2nd Ed.  World Scientific Publishing. USA. 2003.
Ilyas,  I., Taylor,  C.,  Dalgarno,  K.  and  Gosden,  J.
Design  and  manufacture  of  injection  mould tool  inserts  produced  using  indirect  SLS  and machine processes. Rapid Prototyping Journal . 2010; 16 (6): 429-440. http://dx.doi.org/10.1108/13552541011083353
Lubis,  S.,  Djamil,  S.  dan  Yolanda.  Pengaruh Orientasi  Objek  pada  Proses  3D  Printing Bahan  Polymer  PLA  dan  ABS  terhadap Kekuatan  Tarik  dan  Ketelitian  Dimensi Produk. SINERGI. 2016; 20 (1): 27-35.
NN, Standard Test Method for Tensile Properties Plastics:  ASTM  D368, ASTM  International , 2016.
Sachs,  E.,  Wylonis,  E.,  Allen,  S.,  Coma,  M.  and Guo,  H.  (1995).  Production  of  Injection Molding  Tooling  with  Conformal  Cooling Channel using the Three Dimensional Printing Process. Polymer  Engineering  &  Science . 2000; 40 (5): 1232-1247. http://dx.doi.or/10.1002/pen.11251
Sloten,  Vanders.  Computer  Aided  Design  of Prostheses. Industrial Ceramics. 2000; 20 (2):
109-112.
Widyanto, S. A. Pengembangan Teknologi Rapid Prototyping  untuk  Pembuatan  Produk-Produk Multi  Material. Jurnal  J@TI ,  2008;  2  (2):  10- 16.
Widyanto, S. A. Pengembangan Teknologi Rapid Prototyping  untuk  Pembuatan  Produk-produk Multi Material. Rotasi. 2007; 9 (4): 10-14. http://dx.doi.org/10.14710/rotasi.9.4.10-14 Yan, L. and Han. X. 3-Dimensional Printing Rapid
Prototyping for Intracranial Aneurysim Coiling: A Good Example of Precise Medicine. Journal of  World  Neurosurgery. 2016;  86:  8.  . http://dx.doi.org/10.1016/j.wneu.2015.06.051