Fused deposition modeling (FDM) adalah salah satu metode populer untuk memproduksi mateiral-produk dengan geometri yang sangat kompleks. Seproduk besar metode deposisi ini menggunakan bahan polimer yangmemiliki kekuatan yang baik untuk penggunaan akhir. Namun, karena sifat lapisan demi lapisan dari proses pengendapannya, kekasaran permukaan produk yang dihasilkan akan memiliki kekasaran yang jauh lebih tinggidibandingkan dengan produk lain yang diproduksi dengan metode konvensional, misalnya, pencetakan injeksi.Mesin pengukuran koordinat (CMM) adalah instrumen yang paling umum untuk pengukuran geometris untuk mateiral-produk pada ukuran sub-mm hingga ratusan mm atau bahkan meter. Kekasaran permukaan yang tinggiini menyebabkan masalah untuk pengukuran geometris produk hasil FDM menggunakan CMM taktil. Karena diameter terbatas ujung CMM taktil, data permukaan yang diperiksa oleh CMM taktil akan disaring secaramekanis. Data yang disaring secara mekanis ini menyebabkan hasil pengukuran geometri CMM taktil produk FDM akan memiliki bias besar, yaitu hasilnya secara signifikan lebih kecil dari nilai sebenarnya yang diharapkan.Artikel ini memiliki dua tujuan. Pertama, masalah pengukuran geometris. Kelurusan/straightness dan kerataan/flatness, produk FDM dengan CMM taktil, disajikan secara kualitatif dan kuantitas. Kedua, model semianalitis diusulkan untuk mengurangi bias pengukuran dengan CMM taktil. Akhirnya, prosedur praktis untuk pengukuran geometris produk FDM diusulkan.Penelitian ini menggunakan printer 3d metode FDM dengan bahan polyatic acid untuk menghasilkan produkdengan tingkat kekasaran yang berbeda berdasarkan orientasi cetak dan parameter mesin. Produk-produk ini kemudian diukur dengan instrumen stylus kekasaran. Data permukaan yang diperoleh oleh instrumen inidigunakan sebagai data referensi untuk pengukuran kelurusan dan kerataan. Ujung stylus CMM yang digunakan untuk mengukur produk FDM adalah 1 mm, 2 mm, dan 3 mm untuk mempelajari efek diameter ujung terhadapbias pengukuran.Hasil penelitian menunjukkan bahwa bias pengukuran untuk pengukuran kelurusan dan kerataan dengan CMMtaktil adalah 75,3 μm dan 4124,7 μm, masing-masing. Dengan model semi-analitis yang diusulkan, bias ini dapatdikurangi menjadi 0,3 μm dan 35,5 μm, masing-masing. Prosedur praktis yang diusulkan untuk pengukuran kelurusan dan kerataan hanya membutuhkan menit tambahan untuk mengukur kekasaran dengan instrument stylus untuk memperbaiki bias dari pengukuran CMM taktil.
Fused deposition modeling (FDM) is one of popular methods to additively manufacture parts with very complexgeometries. Although most of this deposition method uses polymer produk, parts produced by this method, withcertain polymers, have good strength for final use. However, due to the layer-by-layer nature of the depositionprocess, the surface roughness of produced parts will have significantly higher roughness compared to other partsproduced by conventional methods, for example, injection moulding.Coordinate measurement machine (CMM) is the most common instrument for geometric measurement for partsat sub-mm to hundreds of mm or even meters sizes). This high surface roughness causes problems for thegeometric measurements of FDM parts using tactile CMM. Because, due to the finite diameter of the tip of atactile CMM, surface data probed by the tactile CMM will be mechanically filtered. These mechanically filtereddata cause the results of tactile CMM geometry measurement of FDM parts will have a large bias, that is theresults are significantly smaller than expected true values.This article's goals are two folds. Firstly, the problem of geometric measurement. Straightness and flatness, ofFDM parts with a tactile CMM, are qualitatively and quantitively presented. Secondly, empirical, and semianalytical models are proposed to reduce the bias of the measurements with the tactile CMM. Finally, a practicalprocedure for the geometric measurement of FDM parts is proposed.This study uses a fused deposition modeling 3d printer with polylactic acid produk to produce parts with differentroughness levels based on build orientation and machine parameters. These parts are then measured with aroughness stylus instrument. Surface data obtained by this instrument are used as reference data for thestraightness and flatness measurements. The CMM stylus tips used to measure the FDM parts are 1 mm, 2 mm,and 3 mm to study the effect of the tip diameter to the measurement bias.Results show that the measurement bias for straightness and flatness measurement with tactile CMM is 75.3 µmand 4124.7 µm, respectively. With the proposed semi-analytical model, this bias can be reduced to 0.3 µm and35.5 µm, respectively. The proposed practical procedures for straightness and flatness measurement require onlyadditional minutes to measure the roughness with a stylus instrument to correct the bias from the tactile CMMmeasurements |
T-Azam Milah Muhamad.pdf :: Unduh