Terbit online pada laman web jurnal http://ejournal2.pnp.ac.id/index.php/jtm
J URNAL
Vol. 14 No.1 (2021) 40

## Pengaruh Diameter Nozzle
Dicky Seprianto 1,3,4 Jurusan 2 PT. Pertamina Drilling Services Indonesia
1 dickyseprianto@gmail.com 2 ariooktora@yahoo.co.id

## Abstract
Rapid prototyping is closely related to 3D printers (additive manufacturing). Rapid prototyping is a technique for making a prototype model from a CAD file which is the final result, while a 3D printer is one of the processes. The 3D printer process is by melting the filament layer by layer to form a component or product. The 3D printer melting process uses a heater on the nozzle.  This  study  aims  to  analyze  the  effect  of  nozzle  diameter  and  layer  thickness  on  the  accuracy  (dimensional measurement)  of  3D  printer  objects.  To  determine  the  precision,  a  test  object  was  made  based  on  ASTM  D995 variation of nozzle diameter used is 0.2 mm and 0.5 mm, while the variation in layer thickness is 0.1 mm and 0.3 mm. In this study, delta type  3D  printing was used with  polylactic acid (PLA) material  to  make test  objects. Dimension  measurement using  ASTM  D5947-06.  Analysis  of  the  measurement  results  used  ANOVA  with  a  2 factorial  interaction  (2FI)  model  design  using accurate (precise) results are obtained on the test object with a variation of the nozzle parameters with a diameter of 0.2 m and a layer thickness of 0.1 mm. From the analysis of the specimen m diameter significantly affects the response of length, width and height while the thickness of the layer affects the response the length and width of the specimen.
Keywords: rapid prototyping, polylactic acid, 3D printer, anova, d

## Abstrak
Rapid prototyping sangat erat  kaitannya  dengan printer 3D ( pembuatan  model  prototipe  dari  file  CAD  yang  merupakan  hasil  akhir,  se prosesnya.  Proses  printer  3D  yaitu  dengan  cara  melelehkan  filament  secara  lapisan  demi  lapisan  untuk  membentuk  suatu komponen atau produk. Proses pelelehan printer 3D menggunakan pemanas pada pengaruh  diameter nozzle dan  ketebalan  lapisan  terhadap  ketelitian  (pengukuran  dimensi)  objek  printer  3D.  Untuk mengetahui kepresisian, maka dibuat benda uji berdasarkan ASTM D995 0,2 mm dan 0,5 mm sedangkan variasi ketebalan layer adalah 0,1 mm dan 0,3 mm. Pada penelitian ini digunakan printer 3D tipe delta dengan bahan polylactic acid (PLA) untuk membuat benda uji. Pengukuran dimensi menggunakan ASTM D5947 06. Analisa data hasil pengukuran menggunakan ANOVA dengan tipe desain 2 interaction (2FI) berbantukan perangkat lunak Design (presisi) pada benda uji dengan variasi parameter nozzle berdiamater 0,2 mm dan tebal layer 0,1mm. Dari analisa data hasil pengukuran spesimen dapat disimpulkan bahwa diameter tinggi sedangkan tebal lapisan berpengaruh terhadap res
Kata kunci: rapid prototyping, polylactic acid

## 1. Pendahuluan
Rapid  prototyping  sangat  erat  kaitannya  dengan printer 3D ( additive manufacturing prototyping merupakan  teknik  pembuatan  model prototipe  dari  file  CAD  yang  merupakan  hasil  akhir, sedangkan  printer  3D  adalah  salah  satu  prosesnya.
Terbit online pada laman web jurnal http://ejournal2.pnp.ac.id/index.php/jtm

## URNAL T eknik M esin
ol. 14 No.1 (2021) 40 - 46 ISSN Media Elektronik: 2655

## Pengaruh Diameter Nozzle Dan Tebal Layer Terhadap Ketelitian Objek Printer 3D
Seprianto 1 , Ario Oktora 2 , Ahmad Zamheri 3 , Romi Wilza 4 Jurusan Teknik Mesin, Politeknik Negeri Sriwijaya PT. Pertamina Drilling Services Indonesia ariooktora@yahoo.co.id 3 zamherinanung@gmail.com 4 romi_wilza@yahoo.com
Rapid prototyping is closely related to 3D printers (additive manufacturing). Rapid prototyping is a technique for making a prototype model from a CAD file which is the final result, while a 3D printer is one of the processes. The 3D printer process s by melting the filament layer by layer to form a component or product. The 3D printer melting process uses a heater on the nozzle.  This  study  aims  to  analyze  the  effect  of  nozzle  diameter  and  layer  thickness  on  the  accuracy  (dimensional D  printer  objects.  To  determine  the  precision,  a  test  object  was  made  based  on  ASTM  D995 variation of nozzle diameter used is 0.2 mm and 0.5 mm, while the variation in layer thickness is 0.1 mm and 0.3 mm. In this used  with polylactic acid  (PLA) material to make  test  objects. Dimension  measurement 06.  Analysis  of  the  measurement  results  used  ANOVA  with  a  2-level  factorial  design  type  and  a  2 factorial  interaction  (2FI)  model  design  using  Design-Expert®.  software.  From  the  actual  measurement  results,  the  most accurate (precise) results are obtained on the test object with a variation of the nozzle parameters with a diameter of 0.2 m and a layer thickness of 0.1 mm. From the analysis of the specimen measurement data, it can be concluded that the nozzle diameter significantly affects the response of length, width and height while the thickness of the layer affects the response
polylactic acid, 3D printer, anova, dimension measurement.
sangat  erat kaitannya dengan  printer 3D ( additive manufacturing ). Rapid prototyping pembuatan  model  prototipe  dari  file  CAD  yang  merupakan  hasil  akhir,  sedangkan  printer  3D  adalah  adalah  salah  satu prosesnya.  Proses  printer  3D  yaitu  dengan  cara  melelehkan  filament  secara  lapisan  demi  lapisan  untuk  membentuk  suatu komponen atau produk. Proses pelelehan printer 3D menggunakan pemanas pada nozzle . Penelitian ini bertujuan menganalisa dan  ketebalan  lapisan  terhadap  ketelitian  (pengukuran  dimensi)  objek  printer  3D.  Untuk mengetahui kepresisian, maka dibuat benda uji berdasarkan ASTM D995-08. Variasi diameter nozzle yang digunakan adalah ,2 mm dan 0,5 mm sedangkan variasi ketebalan layer adalah 0,1 mm dan 0,3 mm. Pada penelitian ini digunakan printer 3D (PLA) untuk membuat benda uji. Pengukuran dimensi menggunakan ASTM D5947 ngukuran menggunakan ANOVA dengan tipe desain 2 level factorial dan desain model 2
(2FI) berbantukan perangkat lunak Design-Expert®. Dari hasil pengukuran aktual didapat hasil yang paling teliti parameter nozzle berdiamater 0,2 mm dan tebal layer 0,1mm. Dari analisa data hasil pengukuran spesimen dapat disimpulkan bahwa diameter nozzle secara signifikan mempengaruhi respon panjang, lebar dan tinggi sedangkan tebal lapisan berpengaruh terhadap respon panjang dan lebar dari spesimen.
rapid prototyping, polylactic acid , printer 3D, anova, pengukuran dimensi
Rapid  prototyping  sangat  erat  kaitannya  dengan additive manufacturing ). Rapid merupakan  teknik  pembuatan  model prototipe  dari  file  CAD  yang  merupakan  hasil  akhir, sedangkan  printer  3D  adalah  salah  satu  prosesnya.
Untuk  membuat  model  prototipe,  komponen  ataupun rakitan  menggunakan  proses  printer  3D  produk menggunakan printer 3D dibutuhkan data CAD dalam bentuk solid model yang memiliki volume. Metode ini menghasilkan  objek  dengan  cara  menumpuk  bahan secara  lapis  demi  lapis,  hal  ini  berbanding  terbalik dengan  proses  pemesinan  pada  umumnya  yaitu

## esin

## ISSN Media Elektronik: 2655-5670

## Tebal Layer Terhadap Ketelitian Objek

## romi_wilza@yahoo.com
Rapid prototyping is closely related to 3D printers (additive manufacturing). Rapid prototyping is a technique for making a prototype model from a CAD file which is the final result, while a 3D printer is one of the processes. The 3D printer process s by melting the filament layer by layer to form a component or product. The 3D printer melting process uses a heater on the nozzle.  This  study  aims  to  analyze  the  effect  of  nozzle  diameter  and  layer  thickness  on  the  accuracy  (dimensional D  printer  objects.  To  determine  the  precision,  a  test  object  was  made  based  on  ASTM  D995-08.  The variation of nozzle diameter used is 0.2 mm and 0.5 mm, while the variation in layer thickness is 0.1 mm and 0.3 mm. In this used with  polylactic acid (PLA) material to make  test objects.  Dimension  measurement level  factorial  design  type  and  a  2 software.  From  the  actual  measurement  results,  the  most accurate (precise) results are obtained on the test object with a variation of the nozzle parameters with a diameter of 0.2 mm easurement data, it can be concluded that the nozzle diameter significantly affects the response of length, width and height while the thickness of the layer affects the response of
merupakan  teknik dangkan  printer  3D  adalah  adalah  salah  satu prosesnya.  Proses  printer  3D  yaitu  dengan  cara  melelehkan  filament  secara  lapisan  demi  lapisan  untuk  membentuk  suatu ni bertujuan menganalisa dan  ketebalan  lapisan  terhadap  ketelitian  (pengukuran  dimensi)  objek  printer  3D.  Untuk 08. Variasi diameter nozzle yang digunakan adalah ,2 mm dan 0,5 mm sedangkan variasi ketebalan layer adalah 0,1 mm dan 0,3 mm. Pada penelitian ini digunakan printer 3D (PLA) untuk membuat benda uji. Pengukuran dimensi menggunakan ASTM D5947- dan desain model 2 factorial Expert®. Dari hasil pengukuran aktual didapat hasil yang paling teliti parameter nozzle berdiamater 0,2 mm dan tebal layer 0,1mm. Dari analisa data hasil secara signifikan mempengaruhi respon panjang, lebar dan
Untuk  membuat  model  prototipe,  komponen  ataupun rakitan  menggunakan  proses  printer  3D  produk nter 3D dibutuhkan data CAD dalam bentuk solid model yang memiliki volume. Metode ini menghasilkan  objek  dengan  cara  menumpuk  bahan secara  lapis  demi  lapis,  hal  ini  berbanding  terbalik dengan  proses  pemesinan  pada  umumnya  yaitu
Dicky Seprianto 1 , Ario Oktora Jurnal Teknik Mesin (JTM)
dengan cara mengurangi bagian-bagian. Teknologi ini sering  juga  disebut  dengan additive  manufacturing Beberapa  metode  yang  paling  umum  dari prototyping yaitu Stereolithography  (SLA),  Selective Laser Sintering (SLS), Laminated Object Manufacturing  (LOM) dan Fused  Deposition Modelling  (FDM) ,  sedangkan  4  aspek  utama ditunjukkan pada Gambar 1 [1].
Gambar 1. Empat Aspek Utama Rapid Prototyping
Tiga  besar  penelitian  tentang rapid  prototyping terdapat  pada  bidang  manufaktur  sebesar  58,8%, computer  science 32%  dan  material  16,8%  [2].  Nilai kehalusan  permukaan  terbaik  sebesar  5.709  µm didapat  pada  kombinasi  paramater  temperatur 190  C,  suhu base  plate 30  C,  dan  menggunakan glue , sedangkan  untuk dua nozzle pada suhu 220 base  plate 50  C  menggunakan glue kehalusan  permukaan  10.600  µm  dan  densitas material sebesar 1.772 g/cm3 [3].
Kekuatan  tarik  dan  ketelitian  dimensi  produk  yang dibuat  dengan  printer  3D  menggunakan  bahan polymer PLA  dan  ABS  dipengaruhi  oleh  orientasi objek  pada  saat  pembuatan.  Dari  hasil  penelitian menunjukan bahwa kesalahan akurasi dimensi terkecil dengan  nilai  0,42  mm  terjadi  pada  orientasi  objek horizontal dan tebal layer 0,1 mm pada material ABS, sedangkan  material  PLA  dengan  orientasi  objek horizontal  memiliki  kualitas  dimensi  paling  baik. Jumlah kesalahan akurasi material ini tidak melebihi 1 mm  pada  setiap  layer  [4].  Metode Taguchi digunakan  untuk  menguji  akurasi  dimensi  filamen jenis  Eflex  berdiameter  1,75  mm  dan  dihasilkan optimasi  parameter  proses  untuk ketelitian  dimensi  Z  yaitu flowrate lapisan 0,30 mm, suhu nozzle 210 °C, mm/s, overlap 50 %, dan fan speed 100 % [5].
Produk  printer  3D  juga  telah  diteliti  untuk  dapat diaplikasikan terhadap implan pra dikarenakan  keunggulan  akurasi  geometri  yang  baik dengan  tujuan  mengurangi  waktu  operasi  dan  resiko kehilangan  banyak  darah  dari  pasien.  Dari  hasil
, Ario Oktora 2 , Ahmad Zamheri 3 , Romi Wilza Jurnal Teknik Mesin (JTM) Vol. 14 No. 1 (2021) 40 –
bagian. Teknologi ini additive  manufacturing . Beberapa  metode  yang  paling  umum  dari rapid
Stereolithography  (SLA),  Selective Laser Sintering (SLS), Laminated Object Fused  Deposition sedangkan  4  aspek  utama Rapid Prototyping rapid  prototyping
terdapat  pada  bidang  manufaktur  sebesar  58,8%, 32%  dan  material  16,8%  [2].  Nilai kehalusan  permukaan  terbaik  sebesar  5.709  µm didapat  pada  kombinasi  paramater  temperatur nozzle C,  dan  menggunakan pada suhu 220  C, glue didapat  nilai kehalusan  permukaan  10.600  µm  dan  densitas
Kekuatan  tarik  dan  ketelitian  dimensi  produk  yang dibuat  dengan  printer  3D  menggunakan  bahan PLA  dan  ABS  dipengaruhi  oleh  orientasi embuatan.  Dari  hasil  penelitian menunjukan bahwa kesalahan akurasi dimensi terkecil dengan  nilai  0,42  mm  terjadi  pada  orientasi  objek horizontal dan tebal layer 0,1 mm pada material ABS, sedangkan  material  PLA  dengan  orientasi  objek litas  dimensi  paling  baik.
Jumlah kesalahan akurasi material ini tidak melebihi 1 Taguchi  OA  L27 digunakan  untuk  menguji  akurasi  dimensi  filamen jenis  Eflex  berdiameter  1,75  mm  dan  dihasilkan
mendapatkan 120  %,  tebal 210 °C, print speed 30 100 % [5].
Produk  printer  3D  juga  telah  diteliti  untuk  dapat diaplikasikan terhadap implan pra-operasi enakan  keunggulan  akurasi  geometri  yang  baik dengan  tujuan  mengurangi  waktu  operasi  dan  resiko kehilangan  banyak  darah  dari  pasien.  Dari  hasil
penelitian  disimpulkan  bahwa  metode moulding yang  dikembangkan  berbasis  printer  3D dengan  melakukan  modifikasi  alat,  material,  tahapan dan  sistim  produksi  implan  lebih  baik  daripada metode  cranial/intra  operatif  [6].  Teknologi  utama yang  menopang  industri  saat  ini  menurut  Menteri Perindustrian  yaitu  IOT,  AI, interface ,  robotik  dan  sensor,  serta  teknologi  3D printing [7].
Metode  Taguchi  dan  permukaan  respon  (RSM) diterapkan  untuk  mengetahui  parameter  optimal terhadap kualitas dari produk yang dihasilkan dengan printer  3D.  Hasil  penelitian  menunjukkan  metode RSM  lebih  baik  dari  metode  Taguchi parameter  ketebalan lapisan 0,05  mm, suhu  199,8 dan  raster  angle  45,1 o ,  selain  itu,  kekuatan  tarik dipengaruhi  oleh  ketebalan  lapisan,  sedangkan kesalahan  dimensi  disebabkan  oleh raster  ang Sumbu  Z  pada  printer  3D  yang  digerakkan menggunakan ball  screw memiliki  keakuratan dimensi,  kerataan  permukaan  dan  kekasaran  yang lebih  baik  dibandingkan  dengan  sumbu  Z  yang digerakkan  menggunakan lead  screw berukuran  20  x  20  x  20  mm  ya menggunakan  printer  3D  dengan  filamen  hasil  daur ulang  plastik polypropylene dengan  parameter optimum suhu printer 260   C, tebal lapisan 0,16 mm dan print  speed 20  mm/s  dihasilkan  dari  analisa menggunakan  metode  Taguchi  dengan  SNR  adalah smaller is better [10].
Pada  saat  ini  printer  3D  telah  mulai  berkembang  di Indonesia,  hal  ini  dikarenakan  printer  3D  dapat membuat komponnen dengan bentuk kompleks dalam waktu relatif singkat dibandingkan dengan pemesinan konvensional,  walaupun  masih  terdapat terutama  pada  kekuatan  material  yang  digunakan. Oleh  karena  itu  sangat  diperlukan  informasi  tentang ketelitian,  kekasaran  dan  kekuatan  dari  komponen yang  diproduksi  menggunakan  printer  3D,  agar komponen  atau  prototipe  yang  dihasilkan  sesuai dengan  gambar  kerja  dan  dapat  berfungsi  sesuai dengan  perancangan.  Dengan  alasan  tersebut penelitian  ini  dilakukan  bertujuan  untuk  mengetahui pengaruh  parameter nozzle dan  tebal  lapisan  yang tepat  untuk  proses  pembuatan  benda  uji  atau komponen,  sehingga  nantinya  komponen  yang diproduksi dari printer 3D sesuai dengan rancangan.

## 2. Metode Penelitian
Untuk  menjawab  permasalahan  yang  diangkat  dalam penelitian  ini  maka  metode  yang  digunakan  meliputi study  literatur  dan  desain  eksperimental,  terhadap ketelitian  produk  printer  3D.  Desain  eksperimen bertujuan  untuk  mengumpulkan  informasi/data  yang diperlukan  dan  berguna  dalam  melakukan  penelitian yang  hendaknya  dilakukan  secara  efisien  terhadap waktu, biaya, tenaga dan bahan yang harus digunakan.

## Romi Wilza 4

## 46
penelitian  disimpulkan  bahwa  metode injection yang  dikembangkan  berbasis  printer  3D dengan  melakukan  modifikasi  alat,  material,  tahapan dan  sistim  produksi  implan  lebih  baik  daripada metode  cranial/intra  operatif  [6].  Teknologi  utama yang  menopang  industri  saat  ini  menurut  Menteri IOT,  AI, human-machine robotik  dan  sensor,  serta  teknologi  3D
dan  permukaan  respon  (RSM) diterapkan  untuk  mengetahui  parameter  optimal ng dihasilkan dengan an  menunjukkan  metode Taguchi  dengan parameter  ketebalan  lapisan 0,05  mm,  suhu  199,8 o C ,  selain  itu,  kekuatan  tarik dipengaruhi  oleh  ketebalan  lapisan,  sedangkan raster  angle [8]. Sumbu  Z  pada  printer  3D  yang  digerakkan memiliki  keakuratan dimensi,  kerataan  permukaan  dan  kekasaran  yang lebih  baik  dibandingkan  dengan  sumbu  Z  yang lead  screw [9].  Produk berukuran  20  x  20  x  20  mm  yang  diproduksi menggunakan  printer  3D  dengan  filamen  hasil  daur dengan  parameter
, tebal lapisan 0,16 mm 20  mm/s  dihasilkan  dari  analisa dengan  SNR  adalah
Pada  saat  ini  printer  3D  telah  mulai  berkembang  di Indonesia,  hal  ini  dikarenakan  printer  3D  dapat membuat komponnen dengan bentuk kompleks dalam waktu relatif singkat dibandingkan dengan pemesinan konvensional,  walaupun  masih  terdapat  keterbatasan terutama  pada  kekuatan  material  yang  digunakan. Oleh  karena  itu  sangat  diperlukan  informasi  tentang ketelitian,  kekasaran  dan  kekuatan  dari  komponen yang  diproduksi  menggunakan  printer  3D,  agar komponen  atau  prototipe  yang  dihasilkan  sesuai engan  gambar  kerja  dan  dapat  berfungsi  sesuai dengan  perancangan.  Dengan  alasan  tersebut penelitian  ini  dilakukan  bertujuan  untuk  mengetahui dan  tebal  lapisan  yang tepat  untuk  proses  pembuatan  benda  uji  atau tinya  komponen  yang diproduksi dari printer 3D sesuai dengan rancangan.
Untuk  menjawab  permasalahan  yang  diangkat  dalam penelitian  ini  maka  metode  yang  digunakan  meliputi study  literatur  dan  desain  eksperimental,  terhadap ketelitian  produk  printer  3D.  Desain  eksperimen bertujuan  untuk  mengumpulkan  informasi/data  yang n  dan  berguna  dalam  melakukan  penelitian yang  hendaknya  dilakukan  secara  efisien  terhadap waktu, biaya, tenaga dan bahan yang harus digunakan.
Dicky Seprianto 1 , Ario Oktora

## Jurnal Teknik Mesin (JTM)
Desain  eksperimen  merupakan  rancangan  percobaan yang dilakukan melalui perubahan terencana  terhadap  variabel  input  suatu  proses  atau sistem sehingga dapat ditelusuri penyebab dan faktor faktor  sehingga  membawa  perubahan  pada  output sebagai respon dari eksperimen yang telah dilakukan, dengan  prinsip  dasar  replikasi,  randomisasi  dan kontrol  lokal  [11].  Analisa  data  hasil  pengukuran menggunakan  ANOVA  dengan  tipe  desain factorial  dan  desain  model  2  factorial  interaction
(2FI) serta  jumlah  replikasi  sebanyak  3  kali,  analisa data  dilakukan  dengan  berbantukan  perangkat  lunak untuk  mengetahui  ada  atau  tidakn perbedaan  beberapa  variabel  bebas  (faktor)  dengan variabel  terikat  (respon)  [12].  Respon  yang diinvestigasi pada penelitian ini adalah panjang, lebar dan  tinggi  dari  spesimen  uji  sedangkan design ditunjukkan pada Tabel 1. Pada ANOVA p dihitung  jumlah-jumlah  kuadrat.  Adapun  langkah langkah  menghitung  setelah  diasumsikan  bahwa  data masing-masing  dipilih  secara  acak  dan  berdistribusi normal adalah sebagai:
a) Menentukan hipotesis.
b) Menentukan jumlah kuadrat total.
𝑆𝑆 = 𝑦 − 𝑇
𝑁
c) Menentukan jumlah kuadrat faktor A.
𝑆𝑆 = (𝐴 ) − 𝑇
𝑁
d) Menentukan Jumlah kuadrat faktor B.
𝑆𝑆 = (𝐵 ) − 𝑇

## 𝑁
e) Menentukan jumlah kuadrat interaksi faktor A dan
B.
𝑆𝑆 = (𝐴𝑥𝐵) 𝑛 − 𝑇 𝑁 − 𝑆𝑆
f) Menentukan jumlah kuadrat kemungkinan kesalahan (error).
𝑆𝑆 = 𝑆𝑆 − 𝑆𝑆 − 𝑆𝑆 − 𝑆𝑆
g) Menentukan derajat kebebasan total.
𝑣 = 𝑁 − 1
h) Menentukan  derajat  kebebasan  faktor  ( Effect ) A.
𝑣 = 𝑘 − 1
i) Menentukan  derajat  kebebasan  faktor  ( Effect ) B 𝑣 = 𝑘 − 1
j) Menentukan  derajat  kebebasan  faktor  interaksi  A dan B.
𝑣 = (𝑣 )(𝑣 )
k) Menentukan  derajat  kebebasan  kemungkinan kesalahan ( pure error ). 𝑣 = 𝑣 − 𝑣 − 𝑣 − 𝑣
l) Melengkapi tabel hasil pengukuran untuk of variance dari data yang didapat.
, Ario Oktora 2 , Ahmad Zamheri 3 , Romi Wilza Jurnal Teknik Mesin (JTM) Vol. 14 No. 1 (2021) 40 –
Desain  eksperimen  merupakan  rancangan  percobaan yang dilakukan melalui perubahan-perubahan iabel  input  suatu  proses  atau
sistem sehingga dapat ditelusuri penyebab dan faktor- faktor  sehingga  membawa  perubahan  pada  output sebagai respon dari eksperimen yang telah dilakukan, dengan  prinsip  dasar  replikasi,  randomisasi  dan a  data  hasil  pengukuran menggunakan  ANOVA  dengan  tipe  desain 2  level factorial  dan  desain  model  2  factorial  interaction serta  jumlah  replikasi  sebanyak  3  kali,  analisa data  dilakukan  dengan  berbantukan  perangkat  lunak untuk  mengetahui  ada  atau  tidaknya  pengaruh perbedaan  beberapa  variabel  bebas  (faktor)  dengan variabel  terikat  (respon)  [12].  Respon  yang diinvestigasi pada penelitian ini adalah panjang, lebar dan  tinggi  dari  spesimen  uji  sedangkan factorial 1. Pada ANOVA perlu jumlah  kuadrat.  Adapun  langkah- langkah  menghitung  setelah  diasumsikan  bahwa  data masing  dipilih  secara  acak  dan  berdistribusi

## (1)
Menentukan jumlah kuadrat faktor A.

## (2)
Menentukan Jumlah kuadrat faktor B.

## (3)

## Menentukan jumlah kuadrat interaksi faktor A dan
𝑆𝑆 − 𝑆𝑆     (4)
Menentukan jumlah kuadrat kemungkinan
(5) nentukan derajat kebebasan total.
(6) Menentukan  derajat  kebebasan  faktor  ( main
(7) derajat  kebebasan  faktor  ( main

## (8)
Menentukan  derajat  kebebasan  faktor  interaksi  A

## (9)
Menentukan  derajat  kebebasan  kemungkinan
(10) Melengkapi tabel hasil pengukuran untuk analisys
m) Menentukan taraf signifikansi (  ). n) Menentukan nilai distribusi F tabel .
𝐹 = 𝐹 ( ∝)( , )
o) Jika F hitung (Fo) < F tabel , maka hipotesis (Ho) dapat diterima
p) Menentukan persentase kontribusi faktor terhadap respon.
% 𝐾𝑜𝑛𝑡𝑟𝑖𝑏𝑢𝑠𝑖 𝑓𝑎𝑘𝑡𝑜𝑟 = (𝑆𝑆 − 𝑆𝑆 )
𝑆𝑆
Tabel 1. Factorial Design No  Factor Name 1 A Diameter Nozzle (mm) 2 B Tebal Lapisan (mm)

## 2.1. Pembuatan Spesimen Uji
Untuk membuat objek yang akan dicetak pada printer 3D, terlebih dahulu dibuat objek digital menggunakan software  CAD.  Objek  digital  yang  telah  dibuat kemudian  diubah  menjadi  format StereoLithography (STL).  File  STL  inilah  yang  nantinya  akan  menjadi baris perintah G-Code dengan aplikasi Perintah G-Code akan  menggerakan  dan  membuat objek  dengan  Printer  3D.  Spesimen  uji,  tahapan pembuatan spesimen ditunjukkan pada Gambar  3,  sedangkan  setting  tetap  pada  printer  3D ditunjukkan pada Tabel 2.
Keterangan :
W = 12,7 ± 0,2 mm t = 3,2 ± 0,05 mm l = 127 ± 2 mm
Gambar 2. Spesimen Uji (ASTM D995
Gambar 3. Tahapan Proses Pembuatan Spesimen
Tabel 2. Setting Tetap Untuk Printer 3D
Parameter Baut Rate
Default Temperature extruder ( o C) Tipe Printer Printable Radius (mm) Printable Height (mm) Retraction length (mm) Lift Z (mm) Filament Printing speed (mm/s) Travel speed (mm/s) Wall/perimeter Infill (%)
Romi Wilza 4 46 ).
(11) , maka hipotesis (Ho) dapat
Menentukan persentase kontribusi faktor terhadap
) (12) Level 0.2 0.5 0.1 0.3
Untuk membuat objek yang akan dicetak pada printer 3D, terlebih dahulu dibuat objek digital menggunakan software  CAD.  Objek  digital  yang  telah  dibuat StereoLithography (STL).  File  STL  inilah  yang  nantinya  akan  menjadi dengan aplikasi Repetier-Host . akan  menggerakan  dan  membuat objek  dengan  Printer  3D.  Spesimen  uji,  tahapan pembuatan spesimen ditunjukkan pada Gambar 2 dan
3,  sedangkan  setting  tetap  pada  printer  3D
D995-08) Gambar 3. Tahapan Proses Pembuatan Spesimen Tabel 2. Setting Tetap Untuk Printer 3D
Value 115200 175 Rostok 75 100 8 2 PLA 30 100 3 30
Filament (mm/s) Multiplier Temperature 1 st layer ( o C) End G-Code: M104 S0; Turn off Temperature G1 X0 Y0 Z75; Lift Nozzle M84; Disable Motor

## 2.2. Alat dan Bahan
Pembuatan  spesimen dan pengambilan data pengukuran  dilaksanakan  di  laboratorium  CNC Jurusan  Teknik  Mesin  Politeknik  Negeri  Sriwijaya, dengan rincian alat dan bahan adalah sebagai berikut juga ditunjukkan pada Gambar 4. a. Perangkat Lunak: Autodesk ®
Professional, Repitier-Host dan Design Expert.
b. Printer  3D  tipe  delta  dengan  teknologi
Deposition Modeling (FDM).
c. Filament Polylactic acid (PLA) diameter 1.75 mm
d. Nozzle 0.2 mm dan 0.5 mm.
e. Vernier caliper mitutoyo toleransi ± 0,01mm
f. Thermal Imager
g. Leveling tools h. Hands tool
a)  Delta Printer 3D
b) Thermal Imager
c) Filamen PLA d) Nozzle
e) Vernier Caliver
Gambar 4. Alat dan Bahan

## 3.   Hasil dan Pembahasan
Pengukuran  suhu  pada nozzle dilakukan  sebelum pembuatan  spesimen,  hal  ini  bertujuan  untuk memvalidasi dan mengetahui bahwa suhu pada sesuai dengan  yang telah ditetapkan pada pengaturan di  printer  3D,  dari  hasil  pengukuran  diketahui  waktu
, Ario Oktora 2 , Ahmad Zamheri 3 , Romi Wilza Jurnal Teknik Mesin (JTM) Vol. 14 No. 1 (2021) 40 –
1.75 0.9 180
Pembuatan spesimen dan pengambilan data pengukuran  dilaksanakan  di  laboratorium  CNC Jurusan  Teknik  Mesin  Politeknik  Negeri  Sriwijaya, dengan rincian alat dan bahan adalah sebagai berikut
® Inventor ®
Host dan Design Expert. Printer  3D  tipe  delta  dengan  teknologi Fused
(PLA) diameter 1.75 mm
Vernier caliper mitutoyo toleransi ± 0,01mm
c) Filamen PLA e) Vernier Caliver
dilakukan  sebelum pembuatan  spesimen,  hal  ini  bertujuan  untuk memvalidasi dan mengetahui bahwa suhu pada nozzle sesuai dengan  yang telah ditetapkan pada  pengaturan di  printer  3D,  dari  hasil  pengukuran  diketahui  waktu
yang  dibutuhkan  dari  kondisi  awal  samp suhu  180 o C  dibutuhkan  waktu  3  menit  15  detik, seperti ditunjukkan pada Gambar 5.
a) Suhu Awal b) Suhu dengan Filament c) Grafik Waktu Kenaikan Suhu
Gambar 5. Pengukuran Suhu Nozzle

## 3.1. Pengujian Ketelitian
Setelah dilakukan pembuatan spesimen menggunakan printer  3D  dengan  material  PLA  ( Polylactic  acid selanjutnya  dilakukan  pengukuran  dimensi  untuk mendapatkan  data  panjang,  lebar,  dan  tinggi spesimen tersebut  sehingga  dapat  diketahui akurasi  dari  spesimen  serta  analisa  data  pengaruh faktor  terhadap  respon.  Spesimen  yang  dibuat ditunjukkan  pada  Gambar  6,  data  hasil  pengukuran ditunjukkan  pada  Tabel  3  dan design  summary hasil pengukuran ditunjukkan pada Tabel
a) Nozzle 0,2 mm b) Nozzle Gambar 6. Spesimen
Tabel 3. Data Hasil Pengukuran Std Run A B Respon Panjang  Lebar (mm) (mm) 10 1 0.5 0.3 127.25 12.79 12 2 0.5 0.3 127.24 12.8 1 3 0.2 0.1 127.01 12.71 5 4 0.5 0.1 127.1 12.75
3 5 0.2 0.1 127.01 12.7
11 6 0.5 0.3 127.24 12.76 4 7 0.5 0.1 127.08 12.73

## Romi Wilza 4
46
yang  dibutuhkan  dari  kondisi  awal  sampai  dengan
C  dibutuhkan  waktu  3  menit  15  detik,
b) Suhu dengan Filament c) Grafik Waktu Kenaikan Suhu

## Pengukuran Suhu Nozzle
Setelah dilakukan pembuatan spesimen menggunakan Polylactic  acid ), elanjutnya  dilakukan  pengukuran  dimensi  untuk panjang,  lebar,  dan  tinggi  dari sehingga  dapat  diketahui  nilai serta  analisa  data  pengaruh faktor  terhadap  respon.  Spesimen  yang  dibuat
6,  data  hasil  pengukuran design  summary data Tabel 4. b) Nozzle 0,5 mm Tabel 3. Data Hasil Pengukuran Respon Lebar Tinggi (mm) (mm) 12.79 3.24 12.8 3.25 12.71 3.18 12.75 3.16 12.7 3.19 12.76 3.24 12.73 3.19
Dicky Seprianto 1 , Ario Oktora 2 , Ahmad Zamheri 3 , Romi Wilza 4
Jurnal Teknik Mesin (JTM) Vol. 14 No. 1 (2021) 40 – 46
6 8 0.5  0.1 127.11 12.73 3.16 9 9 0.2  0.3 127.21 12.76 3.12 2 10 0.2  0.1 127.01 12.7 3.22 7 11 0.2  0.3 127.2 12.74 3.12 8 12 0.2  0.3 127.18 12.71 3.19 Tabel 3. Design Summary Response Response R1 R2 R3 Name Panjang Lebar Tinggi Units mm mm mm Obs. 12 12 12 Min 127.01 12.7 3.12 Max 127.25 12.8 3.25 Mean 127.14 12.74 3.19 Std. Dev. 0.0948 0.0333 0.0439 Factors Factor A B Name Dia. Nozzle Tebal Lapisan Units mm mm Type Numeric Numeric SubType Continous Continous Min 0.2 0.1 Max 0.5 0.3 Build Information Study Type Factorial Subtype Randomized Design Type 2 Level Factorial Design Model 2FI Runs 12 3.2. Analisa Data Perhitungan penyimpangan bertujuan untuk mengetahui  ketelitian  pada  setiap  spesimen  produk printer  3D.  Pada  produk  printer  3D,  karena  sesuatu benda  polimer  yang  dilebur  atau  dilelehkan  maka setelah  dingin  dapat  mengalami  penyusutan  atau penambahan pada benda tersebut.
Penyimpangan  ukuran  pada  tiap-tiap  spesimen disebabkan beberapa hal. Antara lain dipengaruhi oleh diameter nozzle dan  tinggi  masing-masing  lapisan ( layer ). Diameter nozzle besar dan tinggi lapisan yang besar,  maka  penyimpangan  yang  dihasilkan  pada produk printer 3D akan menjadi besar.
Dari  data  diperoleh  hasil  yaitu  pada  penyimpangan panjang, lebar, dan tinggi cenderung mempunyai nilai rata-rata  positif,  karena  pada  dimensi  spesimen  yang lebih besar daripada ukuran pada gambar kerja.
3.3 Pengaruh Faktor Terhadap Respon Panjang
Data  hasil  pengukuran  panjang  spesimen  uji  yang telah  dianalisa  menggunakan  ANOVA  berbantukan perangkat  lunak  design  expert,  dan  hasil  perhitungan ditunjukkan  pada  Tabel  4. P-values <  0.05 mengindikasikan  model terms  are  significant .  Pada kasus ini A, B, AB are significant model terms. Untuk nilai  >  0.1000  mengindikasikan  model terms  are  not significant.
Tabel 4. ANOVA for selected factorial model ( Response 1: Panjang)
Source Sum of df Mean F-
p-value
Squares Square value Model 0.0979 3 0.0326 260.98 < 0.0001 significant A-Dia. Nozzle 0.0133 1 0.0133 106.67 < 0.0001 B-Tebal Lapisan 0.0833 1 0.0833 666.67 < 0.0001 AB 0.0012 1 0.0012 9.60 0.0147 Pure Error 0.0010 8 0.0001 Cor Total 0.0989 11
Dari  hasil  perhitungan  pada  Tabel  4,  dapat  diketahui bahwa  faktor  diameter nozzle dan  tebal  lapisan  serta interaksi  keduanya  berpengaruh  terhadap  respon panjang.  Persen  kontribusi  masing-masing  faktor dapat dihitung menggunakan persamaan (12).
% Kontribusi diameter nozzle :
= ( . . )
. = 13%
% Kontribusi tebal lapisan: = ( . . ) .
= 84%
%  Kontribusi  interaksi  faktor  diameter nozzle dan tebal lapisan:
= ( . . )
. = 1%

## 3.4 Pengaruh Faktor Terhadap Respon Lebar
Data hasil pengukuran lebar spesimen uji selanjutnya dilakukan  perhitungan  dan  dianalisa  menggunakan ANOVA, hasil perhitungan ditunjukkan pada Tabel 5.
Tabel 5. ANOVA for selected factorial model
(Response 2: Lebar)
Source Sum of Squares df Mean Square F- value p-value Model 0.0097 3 0.0032 10.52 0.0038 significant A-Dia. Nozzle 0.0048 1 0.0048 15.57 0.0043 B-Tebal Lapisan 0.0048 1 0.0048 15.57 0.0043 AB 0.0001 1 0.0001 0.4324 0.5293 Pure Error 0.0025 8 0.0003 Cor Total 0.0122 11
Dari  hasil  perhitungan  pada  Tabel  5,  dapat  diketahui bahwa  faktor  diameter nozzle dan  tebal  lapisan berpengaruh  terhadap  respon  lebar.  Sedangkan interaksi  kedua  faktor  tidak  terlalu  berdampak terhadap  respon  lebar  dari  spesimen.  Persen kontribusi masing-masing faktor adalah:
% Kontribusi diameter nozzle :
= ( . . ) . = 37%
% Kontribusi tebal lapisan:
= ( . . ) . = 37%

## 3.5 Pengaruh Faktor Terhadap Respon Tinggi

## Jurnal Teknik Mesin (JTM)
Data hasil pengukuran tinggi spesimen uji diolah dan dianalisa  menggunakan  ANOVA,  hasil  perhitungan ditunjukkan pada Tabel 6.
Tabel 6.  ANOVA for selected factorial model ( Response 3: Tinggi) Source Sum of Squares df Mean Square F- value value Model 0.0164 3 0.0055 9.09 0.0059 A-Dia. Nozzle 0.0040 1 0.0040 6.72 0.0320 B-Tebal Lapisan 0.0003 1 0.0003 0.5000 0.4996 AB 0.0120 1 0.0120 20.06 0.0021 Pure Error 0.0048 8 0.0006 Cor Total 0.0212 11
Dari  hasil  perhitungan  pada  Tabel  6,  dapat  diketahui bahwa  faktor  diameter nozzle dan  interaksi  antara kedua  faktor  berpengaruh  terhadap  respon  tinggi. Persen kontribusi faktor diameter nozzle kedua faktor yaitu:
% Kontribusi diameter nozzle : = ( . . ) . = 16%
%  Kontribusi  interaksi  faktor  diameter tebal lapisan:
= ( . . ) . = 54%
Grafik surface 3D  pengaruh  hubungan  antara  faktor nozzle  dan  tebal  lapisan  terhadap  respon  (panjang, lebar dan tinggi) ditunjukkan pada Gambar 8 dan Gambar 9.
Gambar 7.  Pengaruh  Hubungan  Antara  Faktor Lapisan Terhadap Respon Panjang .
, Ario Oktora 2 , Ahmad Zamheri 3 , Romi Wilza Jurnal Teknik Mesin (JTM) Vol. 14 No. 1 (2021) 40 –
Data hasil pengukuran tinggi spesimen uji diolah dan dianalisa  menggunakan  ANOVA,  hasil  perhitungan
for selected factorial model
p- value
0.0059 signifi cant 0.0320 0.4996 0.0021
6,  dapat  diketahui dan  interaksi  antara kedua  faktor  berpengaruh  terhadap  respon  tinggi. nozzle dan interaksi
%  Kontribusi  interaksi  faktor  diameter nozzle dan
3D  pengaruh  hubungan  antara  faktor nozzle  dan  tebal  lapisan  terhadap  respon  (panjang,

## Gambar 7, Gambar
Pengaruh  Hubungan  Antara  Faktor Nozzle dan  Tebal
Gambar 8.  Pengaruh  Hubungan  Antara  Faktor Lapisan Terhadap Respon Lebar .
Gambar 9.  Pengaruh  Hubungan  Antara  Faktor Lapisan Terhadap Respon Tinggi .

## 4.   Kesimpulan
Dari  penelitian  ini  dapat  disimpulkan  bahwa  faktor diameter  nozzle  dan  tebal  lapisan  berpengaruh terhadap  respon  panjang,  lebar  dan  tinggi  dari  objek yang  dibuat  dengan  printer  3D  berdasarkan  ASTM D995-08.  Pengukuran  dimensi  yang  dilakukan berdasarkan  ASTM  D5947-06.    Hasil  pengukuran spesimen  secara  aktual  diketahui  bahwa  nozzle berdiameter  0,2  mm  dan  tebal  lapisan  0,1  mm memiliki  nilai  yang  paling  teliti  dan  memenuhi toleransi  dari  gambar  rancangan.  Dari  analisa  data menggunakan  ANOVA  dengan  tipe  desain  2 factorial dan  desain  model  2 factorial  interaction (2FI)  diperoleh  hasil  bahwa  diameter signifikan  mempengaruhi  respon  panjang,  lebar  dan tinggi  sedangkan  tebal  lapisan  berpengar respon panjang dan lebar dari spesimen.

## Ucapan Terimakasih
Atas  terlaksananya  penelitian  ini,  penulis  ucapkan terima  kasih  kepada  unsur  Pemimpin  Politeknik Negeri  Sriwijaya  dan  Jurusan  Teknik  Mesin  selaku unsur  pelaksana  akademik  Politeknik  Ne Sriwijaya atas izin  yang diberikan untuk pelaksanaan penelitian  di  laboratorium  CNC  Jurusan  Teknik Mesin.
Pengaruh  Hubungan  Antara  Faktor Nozzle dan  Tebal
Pengaruh  Hubungan  Antara  Faktor Nozzle dan  Tebal
Dari  penelitian  ini  dapat  disimpulkan  bahwa  faktor diameter  nozzle  dan  tebal  lapisan  berpengaruh terhadap  respon  panjang,  lebar  dan  tinggi  dari  objek yang  dibuat  dengan  printer  3D  berdasarkan  ASTM 08.  Pengukuran  dimensi  yang  dilakukan 06.    Hasil  pengukuran spesimen  secara  aktual  diketahui  bahwa  nozzle berdiameter  0,2  mm  dan  tebal  lapisan  0,1  mm memiliki  nilai  yang  paling  teliti  dan  memenuhi Dari  analisa  data menggunakan  ANOVA  dengan  tipe  desain  2 level factorial  interaction
(2FI)  diperoleh  hasil  bahwa  diameter nozzle secara signifikan  mempengaruhi  respon  panjang,  lebar  dan tinggi  sedangkan  tebal  lapisan  berpengaruh  terhadap respon panjang dan lebar dari spesimen.
Atas  terlaksananya  penelitian  ini,  penulis  ucapkan nsur  Pemimpin  Politeknik Negeri  Sriwijaya  dan  Jurusan  Teknik  Mesin  selaku unsur  pelaksana  akademik  Politeknik  Negeri Sriwijaya atas izin  yang diberikan untuk pelaksanaan penelitian  di  laboratorium  CNC  Jurusan  Teknik
Dicky Seprianto 1 , Ario Oktora 2 , Ahmad Zamheri 3 , Romi Wilza 4
Jurnal Teknik Mesin (JTM) Vol. 14 No. 1 (2021) 40 – 46

## Daftar Rujukan
[1] Chua,  C.K.,  Leong,  K.F.,  and  Lin,  C.S.,  2003.  Rapid Prototyping  Principles  and  Applications.  Second  Edition. Singapore: World Scientific Publish Co, Pte. Ltd.
[2] Andhy,  R.,  2017.  Perkembangan  Teknologi  Rapid Prototyping: Study Literatur. Jurnal Metris , 18, 105-12.
[3] Rahman,  H.,  2019.  Pengaruh  Temperatur  Nozzle  Dan  Base Plate  Pada  Material  PLA  Terhadap  Nilai  Masa  Jenis  Dan Kekasaran  Permukaan  Produk  Pada  Mesin  Leapfrog  Creatr 3D Printer. Jurnal Teknologi dan Riset Terapan , 1 (1), 1-8.
[4] Sobron,  L.,  Djamil,  S.,  dan  Yolanda,  Y.  2016.  Pengaruh Orientasi  Objek  Pada  Proses  3D  Printing  Bahan  Polymer PLA  Dan  ABS  Terhadap  Kekuatan  Tarik  Dan  Ketelitian Dimensi Produk. Sinergi, 20 (1), 27-35.
[5] Pristiansyah,  P.,  Hasdiansah,  H.,  dan  Sugiyarto,  S.  2019. Optimasi  Parameter  Proses  3D  Printing  FDM  Terhadap Akurasi  Dimensi  Menggunakan Filament  Eflex. Manutech :
Jurnal Teknologi Manufaktur, 11 (1), 33–40.
[6] Djoko,  K.,  2017.  Analisa  Akurasi  Geometri  Penggunaan Metode  Injection  Moulding  Berbasis  Printer  3D  Untuk Produksi  Implan  Pada  Bedah  Cranioplasty. Jurnal  Desain Idea , 16 (1), 17–22.
[7] Liputan 6, Tech News,  2019. Indonesia Akan Punya  Pabrik
Printer 3D (Hitting  the  headlines  article)  [Online] (Updated 08 Feb 2019) Tersedia di : https://www.liputan6.com/tekno/read/3889856/indonesia- akan-punya-pabrik-printer-3d-pertama  [Accessed 27 November 2020]
[8] A.E.  Tontowi,  2017.  Optimization  of  3D-Printer  Process Parameters for Improving Quality of Polylactic Acid Printed Part. International Journal of  Engineering  and  Technology , 9 (2), 589-600.
[9] Tri,  H.S.,  2019.  Analisa  Pengaruh  Pemilihan  Komponen Terhadap  Ketelitian  Dimensi  dan  Kualitas  Permukaan Produk  Pada  Mesin  3D  Printing  Jenis  FDM  (Fused
Deposition Modelling). In: UMS (Universitas
Muhammadiyah  Surakarta),  7th  Industrial  Engineering National  Conference: Industri Kreatif berbasis  Budaya pada
Era  Industri  4.0.  HARRIS  Hotel  &  Conventions  Solo, Surakarta,  27  Maret  2019.  Prodi  Teknik  Industri  Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta: Jawa Tengah.
[10] H.A. Pamasaria, 2020. Optimasi Keakuratan Dimensi Produk Cetak  3D  Printing  berbahan  Plastik  PP  Daur Ulang  dengan Menggunakan Metode Taguchi. Jurnal Material dan Proses Manufaktur, 4 (1), 12–19.
[11] Montgomery,  D.C..,  2013.  Design  and  Analysis  of Experiments.  Eighth  Edition.  United  States:  John  Wiley  & Sons Incorporated.
[12] William  E.  Murphy,  2007,  “Using  Design-Expert  For Enchancing  Engineering  Experimentation  Labs”,  ASEE
Southheast Section Conference, University Of Kentucky.