Journal of Industrial Engineering, Scientific Journal on Research and Application of Industrial System, Vol. 3, No. 2, September 2018: 90-104

## Rancang Bangun Prototipe Mesin Gravir Laser Berbasis Mikro-kontroler Arduino
Nanang Ali Sutisna 1 , Harist Fauzi 2
Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Presiden Email: 1 nanang.ali@president.ac.id, 2 harist94@gmail.com

## Abstrak
Penggunaan  dan  kebutuhan  mesin  gravir  laser  saat  ini  mengalami  peningkatan  di  antaranya untuk  kegiatan  produksi  dan  praktikum  di  sekolah-sekolah  kejuruan  dan  universitas  teknik  di Indonesia.  Namun  harga  mesin  gravir  laser  di  pasaran  masih  cukup  tinggi.  Oleh  karena  itu  perlu adanya  langkah  mencari  solusi  untuk  mengatasi  hal  tersebut  di  antaranya  dengan  merancang bangun  mesin  gravir  laser  yang  dikhususkan  untuk  keperluan  praktikum  dengan  harga  terjangkau. Sistem kontrol pada mesin gravir laser dirancang menggunakan mikrokontroler CNC 2 axis berbasis kontroler ATmega328 Arduino Nano, dengan penggerak tiga buah motor stepper sebagai aktuator, untuk menggerakkan mesin terhadap sumbu x, y, z dan modul  laser dengan daya 2.500 mW. Untuk mencegah  kerusakan  jika  ada  kesalahan  pergerakan,  mesin  dilengkapi  tombol emergency  stop . Penggunaan  sistem  kontrol  dengan  mikrokontroler  CNC  2  axis  berbasis  ATmega328  Arduino  nano dipilih  pada  mesin  gravir  laser  karena open  source dan  lebih  terjangkau.  Diharapkan  dengan diterapkannya  mikrokontroler  berbasis  ATmega328  Arduino  nano  sebagai  prototipe,  ke  depannya sistem  kontrol  dapat  dikembangkan  lebih  lanjut  agar  sistem  kontrol  lebih  stabil.  Dari  hasil pengujian mesin gravir laser dengan menggunakan parameter jarak laser, daya laser dan kecepatan gerak laser, didapat nilai parameter mesin gravir terbaik yang dijadikan sebagai standar parameter.
Kata kunci: Gravir laser, ATmega328 Arduino Nano, Mikrokontroler CNC 2 Axis

## Abstract
Nowaday,  the  use  and  demand  of  laser  engraving  machines  is  increasing  for  production  and practical activities in vocational schools and engineering faculty in Indonesia. However, the price of laser engraving machine  in  the  market  is  still  quite  high.  Therefore,  there  is  a  need  to  find  a solution  to  overcome  this  problem  by  designing  a  laser-engraving  machine  that  is  devoted  for practical  purposes  at  affordable  prices.  The  control  system  on  the  laser-engraving  machine  is designed  using  an  Arduino  Nano-based  2-axis  CNC  controller,  with  three  stepper  motor  drive actuators,  to  drive  the  machine  on  the  x,  y,  z  axis  and  laser  axis  with  2500  mW  of  power.  To prevent  damage  if  there  is  a  movement  error,  the  machine  is  equipped  with  emergency  stop button.  The  use  of  a  control  system  with  an  Arduino  nano-based  2-axis  CNC  microcontroller  is selected  on  the  laser  engraving  machine  because  it  is  open  source  and  more  affordable.  It  is expected  that  by  implementing  Arduino  nano  ATmega328  microcontroller  as  a  prototype,  in  the future the control system can be developed further so that the control system is more stable. From the  results  of  laser  engraving  machine  testing  using  laser  distance  parameters,  laser  power  and laser  speed  motion,  obtained  the  value  of  the  best  engraving  machine  parameters  to  be  used  as standard parameters.
Keywords: Laser Engraving, ATmega328 Arduino Nano, CNC 2 Axis Microcontroller

## 1. Pendahuluan
Seiring dengan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi, aplikasi laser telah banyak digunakan dalam  berbagai  bidang.  Penerapan  aplikasi laser  processing dapat  berupa laser  engraving,  laser marking  dan  laser  cutting .  Aplikasi  gravir  laser  pada  material  merupakan  teknologi  yang  telah banyak digunakan dewasa ini khususnya dalam bidang proses manufaktur. Keunggulan teknik gravir dengan  menggunakan  laser  dibanding  dengan  metode  konvensional  adalah  ketepatan  pengerjaan lebih  baik,  proses  gravir  lebih  presisi,  karena  dikontrol  secara  otomasi  menggunakan  sistem Computer  Numerical  Control  (CNC) .  Pada  proses  gravir  dengan  menggunakan  laser  diperlukan adanya  parameter  yang  tepat  pada  sistem  kontrol  untuk  menjalankan  mesin  laser  agar  dapat beroperasi dengan baik dan benar. Berdasarkan hal tersebut, untuk mendapatkan kualitas yang baik
perlu  adanya  kombinasi  pada  proses  gravir  laser,  antara  lain  jenis  laser,  daya  laser,  kecepatan laser, dan jarak fokus atau laser head dengan benda kerja.
Jenis laser menentukan material yang dapat  diproses gravir metal dan  non-metal. Daya pada laser berpengaruh  pada  kemampuan gravir terhadap  material,  kemudian  jarak laser  head pada mesin gravir laser berpengaruh terhadap titik fokus yang dihasilkan pada proses  gravir. Sedangkan kecepatan  gerak  laser  berpengaruh  pada  kekasaran  hasil  gravir  pada  permukaan  benda  kerja. Sehingga  dengan  menggunakan  parameter  yang  tepat  pada  suatu  jenis  material,  maka  dapat mengurangi kerugian akibat cacat atau kerusakan yang akan timbul pada hasil proses gravir laser. Penelitian  dengan  pengujian  kekasaran  permukaan,  menganalisa  hasil  gravir  laser  atau  mengukur diameter dari laser yang ditembakkan ke material sangat diperlukan.
Dengan  penelitian  ini  diharapkan  dapat  menghasilkan prototype mesin  gravir  laser  yang sederhana  dengan  harga  terjangkau , serta  mendapatkan  standar  parameter  pengoperasian  mesin yang  terbaik.  Mesin  ini  terutama  dirancang  sebagai  sarana  praktikum  di  lingkungan  kampus  atau sekolah menengah kejuruan.

## 2. Batasan dan Asumsi
Berdasarkan  uraian  rumusan  masalah  tersebut,  maka  pembahasan  pada  penelitian  ini  dibatasi antara lain mencakup jenis laser yang digunakan adalah jenis laser diode dengan daya 2.500 mW; material yang digunakan untuk proses gravir adalah non-metal, misalnya kertas, kain, kayu, plastik, mdf;  parameter  mesin  gravir  laser  yang  digunakan  adalah  daya  laser,  jarak laser  head dan kecepatan  pergerakan  laser;  program  kontroler  menggunakan library yang  sudah  ada;  sistem kontrol  menggunakan  perangkat  lunak  Arduino  IDE  dan  Laser  GRBL.  Konstruksi  mesin  diasumsikan aman karena beban yang dipikul relatif ringan dan kecepatannya rendah.

## 3. Teknologi Gravir Laser

## 3.1 Proses Gravir laser
Gravir laser adalah aktivitas laser yang digunakan untuk mengikis permukaan  material, dimana sinar  panas  laser  digunakan  untuk  mengikis  atau  membuang  bagian-bagian  permukaan  material sehingga  tulisan,  gambar  atau  foto  dapat  tampak  pada  permukaan  material  yang  digravir menggunakan laser. Prinsip kerja dari mesin gravir laser mirip dengan mengukir. Mesin gravir laser tidak  dapat  menghasilkan  warna  dan  hasil  dari  proses  gravir  laser  sangat  bergantung  pada  jenis material dan besar kekuatan dari sinar laser yang digunakan.

## 3.2 Komponen Elektrikal
Komponen elektrikal yang digunakan pada sistem kontrol mesin gravir laser dalam penelitian ini sebagai berikut:
 Laser  diode:  Laser  diode  hanyalah  salah  satu  jenis  perangkat  atau  teknologi  yang  dapat menghasilkan  sinar  laser.  Jenis  lainnya  yang  dapat  menghasilkan  sinar  laser  di  antaranya adalah Solid  State  Laser , Gas Gas,  Chemical  Laser dan Dye  Laser (Wikipedia, 2018). Pada dasarnya,  laser  diode  hampir  sama  dengan  lampu  LED  yaitu  dapat  mengkonversi  energi listrik  menjadi  energi  cahaya,  namun  laser  diode  dapat  menghasilkan  sinar  cahaya  atau beam dengan  intensitas  yang  lebih  tinggi.  Berdasarkan  cara  kerjanya,  laser  diode  dapat dibedakan menjadi dua jenis (Radio-Electronics, 2018) yaitu Injection Laser Diode (ILD) dan Optically Pumped Semiconductor Laser. Spesifikasi laser diode yang digunakan pada sistem kontrol mesin gravir laser ditunjukkan pada Tabel 1 (Eleksmaker, 2018).
Tabel 1. Spesifikasi laser diode
Laser Specification Brand OEM Model LA03-2500 Heatsink Material Aluminium Output Power 2,500 mW (2.5W) Wavelength 445 nm (Blue Laser Voltage DC 24 V Current 5A Beam Shape Dot (Focusable) Life time 10,000 hour Working Temperature 40 - 75 C Can Engrave MDF, Paper, Wood, Plastic, Leather
 Motor Stepper : Motor Stepper adalah seperangkat alat elektromekanis yang bekerja dengan mengubah  pulsa  elektronis  menjadi  gerakan  mekanis.  Pemilihan motor  stepper sebagai aktuator atau penggerak dilakukan karena motor tersebut dapat dikendalikan dengan cukup mudah  dan  memiliki  ketelitian  yang  tinggi.  Adapun  motor  yang  akan  digunakan  pada rancang  bangun  mesin  gravir  laser  ini  adalah  sebagaimana  diuraikan  pada  Tabel  2  (Abra- Electronics, 2018).
Tabel 2. Spesifikasi motor stepper Motor Stepper Specifications Model Number 17HS1352-P4130 Phase Number 2 Operating Voltage 12 - 24 V Current 1.33 A Step Angle 1.8 Degree Resistance 2.1 ohm Inductance 2.5mH Radial Torque 2.5 kg.cm Holding Torque 1.26 N.m Shaft Diameter 5 mm Rotary inertia 35g.cm^2 Motor Weight 0.22 kg Dimension 42 x 42 x 34 mm (L x W x D)
 Mikrokontroler:  Mikrokontroler  adalah  sebuah chip yang  berfungsi  sebagai  pengontrol rangkaian elektronik dan  dapat menyimpan program di dalamnya.  Pemilihan Arduino nano sebagai  mikrokontroler  pada  rancang  bangun  pototipe  mesin  gravir  laser,  karena  Arduino nano  sudah  dilengkapi  dengan  beberapa  fasilitas  yang  dapat  digunakan  berkomunikasi dengan  komputer  atau  dengan board mikrokontroler  lainnya.  Arduino  Nano  mudah diprogram dengan penggunakan perangkat lunak Arduino IDE yang dilengkapi dengan serial monitor  sehingga  memungkinkan programmer untuk  menampilkan  data  serial  sederhana yang dapat dikirim atau diterima dari board Arduino Nano. Spesifikasinya dapat dilihat pada Tabel 3 (Atmel Co., 2008) berikut.
Tabel 3. Spesifikasi arduino nano Device Keterangan Chip mikrokontroler ATmega328P Tegangan operasi 5V Tegangan input 7V - 12V Digital I/O pin 14 buah, 6 di antaranya PWM Analog input pin 6 buah Arus DC per pin I/O 40 mA Memory Flash 32 KB, 0.5 KB telah digunakan untuk bootloader SRAM 2 KB EEPROM 1 KB Clock speed 16 Mhz Dimensi 45 mm x 18 mm Berat 5 g
 Komponen lainnya antara lain: Shield arduino nano, driver motor.

## 3.3 Komponen Mekanis
Komponen  mekanis  yang  digunakan  untuk  mendukung  sistem  control  pada  mesin  laser  mesin gravir laser adalah poros rel, poros ulir linier bearing , frame aluminium, bracket, shaft support dan pillow, dan kopling, seperti terlihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Komponen mekanis

## 3.4 Perangkat Lunak Sistem Kontrol
Penggunaan  perangkat  lunak  atau software pada  perancangan  prototipe  mesin  ini  diperlukan untuk menggambar, mengontrol dan menguji kinerja mesin gravir laser ini. Adapun software yang digunakan sebagi berikut:
 Arduino  IDE:  melalui  perangkat  lunak  Arduino  IDE  inilah  Arduino  dilakukan  pemrograman untuk melakukan fungsi-fungsi yang dibenamkan melalui sintaks pemrograman.
 Laser GRBL: adalah software yang digunakan untuk mengontrol dan menguji kinerja mesin gravir  laser,  adapun  penggunaannya  melibatkan  komputer  untuk  memasukkan  perintah- perintah di antaranya mengatur pergerakan linear aktuator dengan cara mengatur putaran dan arah putaran motor stepper setiap axis pada mesin gravir laser dengan perintah G-Code (Laser GRBL, 2013).
 Corel  draw adalah  aplikasi  desain  berbasis  vektor  atau  garis  untuk  membuat  berbagai macam desain sampel uji kinerja mesin gravir laser.
 Solidwork digunakan untuk menggambar semua bagian dari mesin gravir laser, merakitnya, serta  mensimulasikan  mesin  gravir  laser  dalam  bentuk  gerakan  linear  sesuai  dengan  yang direncanakan.
Pillow Kopling Dudukan poros porosporosPoros Poros rel Poros Ulir
Linear bearing
Bracket Profil aluminium 2020
Aluminium 2020oros Ulir

## 4. Metodologi Perancangan
Tahapan  yang  dilakukan  pada  penelitian  rancang  bangun  prototipe  mesin  gravir  laser  dengan mikrokontroler CNC 2 axis berbasis arduino nano adalah sebagaimana diperlihatkan dalam Gambar 2.
Gambar 2. Diagram alir perancangan

## 4.1 Perancangan Sistem Kontrol
Prototipe mesin gravir  laser ini bekerja dengan mekanisme 2 sumbu  dan  sistem kontrol  pada mesin  gravir  laser  menggunakan  mikrokontroler.  Jenis  sistem  kontrol  mesin  gravir  laser pada perancangan ini adalah loop terbuka. Dengan menggunakan mikrokontroler berbasis arduino nano, sebagai penerjemah G-Code menjadi pulsa yang dikirim ke driver aktuator dan driver laser (mosfet IRF5305S). Blok diagram kontrol sistem ditunjukkan pada Gambar 3.

## 4.1.1 Perancangan sistem kontrol aktuator
Perancangan  sistem  kontrol  aktuator  pada  mesin  gravir  laser  menggunakan motor  stepper sebagai  penggerak  terhadap  sumbu  X,  Y  dan  Z.  dengan  menggunakan driver  stepper  type A4988 dengan skema rangkaian seperti pada Gambar 4.
Gambar 4. Sistem kontrol aktuator
Untuk  menggerakkan motor  stepper ,  kita  harus  memberikan  pulsa  5  V  tegangan  pada  4  pin motor stepper dengan pola urutan tertentu. Satu urutan tertentu tersebut akan menggerakkan satu step (1.8 O ). Memutar satu putaran penuh motor stepper (360 O ), dilakukan dengan mengulang 1 step tersebut sebanyak 200 kali dari perhitungan berikut  (360 O /1.80 O = 200 step ), untuk  menggerakkan satu step maka  4  pin  itu  harus  diberi  pulsa  dengan  empat  langkah  seperti  pada  Tabel  4 (Mikro1311860, 2015).
Tabel 4. Urutan langkah Step Pin1 Pin2 Pin3 Pin4 #1 LOW LOW HIGH HIGH #2 HIGH LOW LOW HIGH #3 HIGH HIGH LOW LOW #4 LOW HIGH HIGH LOW

## 4.1.2 Perancangan sistem kontrol laser
Perancangan  sistem  kontrol  gravir  laser  menggunakan  mosfet  IRF5305S  sebagai  saklar on,  off dengan dengan input PWM pada Gate maka akan mengontrol tegangan yang lewat melalui Source ke Drain. Besar  kecilnya  tegangan  yang  di  alui Sourc e  dan Drain ini  ditentukan  besar  kecilnya  nilai PWM yang diinput di Gate dari controller . Skema rangkaian seperti pada Gambar 5.

## 5. Spesifikasi Mesin Gravir laser
Dalam  rancang  bangun  mesin  gravir  laser  dengan  mikrokontroler  arduino  telah  mengasilkan prototype mesin gravir laser seperti pada Gambar 6.
Gambar 6. Prototipe mesin gravir laser
Spesifikasi mesin gravir laser dalam penelitian rancang bangun mesin gravir laser menggunakan mikrokontroler arduino nano. Spesifikasinya bisa dilihat pada Tabel 5.
Tabel 5. Spesifikasi mesin gravir laser Spesifikasi Mesin Laser Gravir laser Control software Laser GRBL Controller Arduino Nano Frame Almunium V slot 2020 Actuator Motor Stepper 0.25 N.m 1.3A Power supply DC 24V 5A Laser 2,500 mW 12V Work Area 100mm*180mm Dimension 220mm*240mm*260mm

## 6. Pengujian

## 6.1 Metode Pengujian
Uji kestabilan kontrol sistem berbasis arduino nano dilakukan dengan analisis hasil dari trial and error pada  proses  gravir  laser  terhadap  hasil  akhir  dan  lebar  garis  gravir  pada  material.  Dengan metode pengujian sebagai berikut:
1. Pengujian  sistem  kontrol  dan  fungsi  aktuator  terhadap  gerak  linier  sumbu  X  dan  sumbu  Y dengan proses gravir laser membuat bentuk lingkaran, persegi dan gambar.
2. Pengujian sistem kontrol dan fungsi laser dengan uji proses gravir garis dan gambar.
3. Pengujian  kinerja  sistem  kontrol  mesin  gravir  laser  dengan  menggunakan  parameter  jarak laser, daya laser, kecepatan gerak laser head.
4. Pengujian kepresisian mesin  gravir  laser dengan membandingkan  dimensi hasil dari  proses gravir laser dengan perintah atau masukan pada sistem kontrol.
5. Menganalisis data dari hasil pengujian yang dilakukan.
4 2 1 5 10 6 9 3 7 8 No Part Name 1 Laser Diode 2 Motor Stepper Z Axis 3 Motor Stepper X Axis
4 Motor Stepper Y Axis
5 Lead Screw 6 Shaft 7 Working Area 8 Frame Almunium V slot 2020 9 Pillow Lead Screw 10 Shaft Support

## 6.2 Standar Keamanan
Sinar dari laser yang dihasilkan  berbahaya bagi penglihatan manusia, ketika sinar itu mengenai mata  secara  langsung  atau  setelah  refleksi  dari  permukaan  yang  mengkilap  dapat  menyebabkan kerusakan  pada  kornea  mata  serta  dapat  membakar  kulit  jika  bersentuhan  secara  langsung.  Oleh karena  itu  pada  pengoperasian  mesin  gravir  laser  agar  memperhatikan  keselamatan  dengan ketentuan sebagai berikut:
1. Menggunakan  alat  pelindung  keselamatan  kerja  seperti  kacamata,  masker  dan  sarung tangan.
2. Hindari sentuhan sinar laser dengan kulit secara langsung.
3. Setiap orang yang menggunakan laser harus sadar akan risiko yang dihadapi.
4. Bersihkan area kerja mesin dari benda yang dapat memantulkan cahaya.

## 6.3 Hasil Pengujian
Pada  bagian  ini  menjelaskan  mengenai  proses  pengujian  yang  selanjutnya  dilakukan  analisis untuk  memperoleh  data  yang  dibutuhkan  sesuai  dengan  hasil  yang  diharapkan  agar  mesin  gravir laser ini bisa digunakan dengan baik.

## 6.3.1 Pengujian Sistem Kontrol
Pengujian sistem kontrol pada mesin gravir laser dilakukan dengan beberapa metode pengujian mengacu kepada sistem kontrol dan fungi dari aktuator serta laser yang digunakan.

## 6.3.1.1 Pengujian sistem kontrol dan fungsi aktuator
Pengujian sistem kontrol dan fungsi aktuator dengan cara membuat garis vektor berupa persegi, lingkaran dan gambar dengan hasil yang dapat dilihat pada Tabel 6.
Tabel 6. Hasil pengujian sistem kontrol dan fungsi aktuator
No Kecepatan gerak mm/min Daya Laser Jarak Laser Head (mm) Input Hasil 1 200 255 75 Persegi 2 200 255 75 Lingkaran 3 200 255 75 Gambar

## 6.3.1.2 Pengujian sistem kontrol dan fungsi laser
Pengujian  sistem  kontrol  dan  fungsi  laser  dengan  cara  membuat  garis,  persegi  dan  gambar dengan hasil yang dapat dilihat pada Tabel 7.
Tabel 7. Pengujian sistem kontrol dan fungsi laser
No Kecepatan gerak mm/min Daya Laser Jarak Laser Head (mm) Input Hasil 1 200 255 75 Garis 2 200 255 75 Persegi 3 200 255 75 Gambar

## 6.3.2 Pengujian Mesin Gravir Laser
Pengujian  kinerja  dari  mesin  gravir  laser  dilakukan  dengan  parameter  jarak laser  head ,  daya laser  dan  kecepatan  gerak  laser.  Untuk  menentukan  linai  dari  parameter  yang  digunakan  pada proses gravir, dilakukan beberapa pengujian berikut.

## 6.3.2.1 Pengujian dengan metode jarak laser
Pengujian sistem kontrol mesin  gravir laser menggunakan parameter jarak laser head terhadap benda  kerja  agar  menghasilkan  garis  gravir  yang  baik,  dengan  menentukan  nilai  parameter  jarak ideal laser  head terhadap  benda  kerja  yang  akan  diproses  gravir.  Pengujian  dilakukan  dengan variasi jarak laser yang berbeda, seperti pada Tabel 8.
Tabel 8. Pengujian dengan metode jarak laser
No Kecepatan gerak mm/min (S-Max) Daya laser Jarak Laser Head (mm) Hasil Keterangan 1 200
255 75 Garis yang dihasikan lebih stabil
2 200 255 60 Garis yang dihasilkan terlalu tebal
3 200
255
45 Garis yang dihasilkan tidak rata

## 6.3.2.2 Pengujian dengan metode daya laser
Pengujian  sistem  kontrol  mesin  gravir  laser  dengan  menggunakan  parameter  daya  laser  yang digunakan  dalam  proses  gravir.  Menentukan  nilai  parameter  daya  laser  ideal  agar  menghasilkan gravir yang baik, dilakukan pengujian dengan menggunakan variasi daya laser yang berbeda seperti pada Tabel 9.
Tabel 9. Pengujian dengan metode daya laser
No Kecepatan gerak mm/min (S-Max) Daya laser Jarak Laser Head (mm) Hasil Keterangan 1 200 105 75 Garis yang dihasilkan kurang tebal
2 200 155 75 Garis yang dihasilkan cukup tebal dan jelas
3 200
205 75
Garis yang dihasilkan tebal
4 200 255
75
Garis yang dihasilkan terlalu tebal

## 6.3.2.3 Pengujian dengan metode kecepatan gerak laser
Pengujian  sistem  kontrol  mesin  gravir  laser  dengan  parameter  kecepatan  gerak  laser  dalam proses  gravir.  Menentukan  nilai  parameter  kecepatan  gerak  laser  dengan  pengujian  variasi kecepatan gerak laser yang berbeda, dengan hasil seperti pada Tabel 10.
Tabel 10. Pengujian dengan metode kecepatan gerak laser
No Kecepatan gerak mm/min (S-Max) Daya laser Jarak Laser Head (mm) Hasil Keterangan
1 100 155 75 Garis yang dihasilkan terlalu tebal
2 200
155 75
Garis yang dihasilkan nampak jelas
3 300
155 75 Garis yang dihasilkan tipis
4 400
155
75
Garis yang dihasilkan putus-putus

## 6.3.2.4 Pengujian akurasi sistem kontrol
Pengujian akurasi sistem kontrol mesin gravir laser dengan menganalisis hasil dari proses gravir dan membandingkan  ukuran aktual  dengan masukan  pada sistem kontrol,  yang dapat  dilihat pada Tabel 11.
Tabel 11 . Pengujian dengan kecepatan gerak laser
No Kecepatan mm/min (S-Max) Daya laser Jarak Laser Head (mm) Input Hasil Keterangan 1 200 255 75 Persegi ukuran 30mm x 30mm Hasil ukur 30mm x 30mm (dari center line ) Lebar garis 0.6mm 2 200 255 75 Persegi ukuran 20mm x 20mm Hasil ukur 20mm x 20mm (dari center line) Lebar garis 0.6mm 3 200 255 75 Persegi ukuran 10mm x 10mm Hasil ukur 10mm x 10mm (dari center line ) Lebar garis 0.6mm 4 200 255 75 Lingkaran ukuran Diameter 30mm Hasil ukur Diameter 30mm (dari center line ) Lebar garis 0.6mm 5 200 255 75 Lingkaran ukuran Diameter 20mm Hasil ukur Diameter 30mm (dari center line ) Lebar garis 0.6mm 6 200 255 75 Lingkaran ukuran Diameter 10mm Hasil ukur Diameter 30mm (dari center line ) Lebar garis 0.6mm

## 7. Analisis Hasil Pengujian
Hasil  data  pengujian  mesin  gravir  laser  ini  diperoleh  dari  beberapa  tahap  pengujian  terhadap parameter yang sudah ditentukan  seperti jarak  laser,  daya laser dan kecepatan gerak  laser,  guna mencari  nilai  parameter  yang  tepat  untuk  suatu  material  yang  akan  diproses gravir menggunakan laser.
1. Jarak ideal 75mm.
2. Nilai ideal S-Max pada controller Laser GRBL adalah 255.
3. Nilai ideal border speed pada controller Laser GRBL adalah 200.
4. Hasil analisis data pengujian kinerja mesin gravir laser, sistem kontrol berjalan dengan baik dan akurat, serta didapat nilai parameter yang ideal dijadikan standar.

## 8. Simpulan dan Saran
 Perancangan dan  pembuatan prototipe  mesin  gravir  laser 2 axis telah  dilakukan beberapa langkah dan metode sehingga dapat bekerja dengan baik.
 Dari  hasil  pengujian  mesin  gravir  laser  dengan  menggunakan  parameter  jarak  laser,  daya laser dan kecepatan gerak laser, dapat disimpulkan nilai parameter mesin gravir laser dan dijadikan standar parameter, seperti pada Tabel 12.
Tabel 12. Standar parameter mesin gravir laser Standar Parameter Mesin Gravir laser Material Kecepatan S-Max Jarak gerak mm/min Daya Laser Laser Head (mm) Karton 200 255 75  Untuk  menghindari  kesalahan  dalam  pergerakan  mesin,  telah  dilakukan  kalibrasi  unit antara sistem interface dengan pergerakan mesin, sehingga perintah dengan unit tertentu pada komputer akan dieksekusi tepat oleh mesin gravir laser .
 Saran yang dapat disampaikan adalah sebagai berikut:
- Kalibrasi sebelum proses diperlukan untuk menghindari terjadinya kerusakan akibat eror pada sistem kontrol.
- Menambahkan limit swicth pada sumbu X dan sumbu Y, untuk meningkatkan sistem keamanan.
- Untuk standar parameter gravir pada kayu dan akrilik perlu pengujian lebih lanjut.
- Laser module yang digunakan dapat diganti dengan motor spindle .

## 9. Daftar Pustaka
1. Abra  Electronics  (2018). CNC-KIT-01-SM  17HS1352  4-Wire  Stepper  Motor ,  Tersedia  pada: https://abra-electronics.com/3d-printers-en/electronics-en/stepper-motors/nema- 17/17hs1352-4-wire-stepper-motor.html, diakses 2018Nop 2.
2. Atmel Co. (2008). Datasheet-Atmega 328P. ATMEL Cosporation , San Jose, USA.
3. Laser  GRBL.  (2013). WHAT  IS  LASERGRBL .  Tersedia  pada:  http://lasergrbl.com/en/,  diunduh 2018 Apr 12.
4. Osoyoo.  (2017). Arduino  NANO  +CNC  Shield  V4.0+A4988  User  Manual .  Tersedia  pada: http://osoyoo.com/2017/04/07/arduino-nano-cnc-shield-v4-0a4988/ diakses 2018 Feb 18.
5. Radio-Electronics.  (2018). Laser  diode .  Tersedia  pada:  https://www.radio-electronics.com /info/data/semicond/laser_diode/types-laser-diodes.php, diakses 2018 Sep 18.
6. Wikipedia.  (2018). List  of  Laser  Types .  Tersedia  pada:  https://en.Wikipedia.org/ wiki/List_of_laser_types, diakses 2018 Jul 3.
7. Mikro1311860.  (2015). Kendali  motor  stepper  dengan  arduino  uno .  Tersedia  pada: https://mikro1311860.wordpress.com/2015/11/09/kendali-motor-stepper-dengan-arduino- uno/, diakses 2018 May 2.
8. Eleksmaker (2018). LA03-2500 Specification . Tersedia pada: https://sea.banggood.com/445nm- 2_5W-2500mW-Blue-Laser-Module-With-Heatsink-For-DIY-Laser-Cutter-Engraver-p- 993521.html?cur_warehouse=USA, diakses 2018 Nop 2.