Rancang Bangun Sistem Kesetimbangan Mesin 3D Concrete Printing dengan Counterweight

Penelitian ini dilatar belakangi oleh terdapatnya kebutuhan melakukan analisis metode manufaktur yang dapat memproduksi masal produk struktur seluler double arrow head (DAH). Struktur seluler ini merupakan komponen berbahan alumunium untuk penyerap impak di kendaraan (mobil). Ketika terjadi kecelakaan, energi tabrakan akan di serap oleh struktur ini semaksimal mungkin sehingga penumpang akan aman. Metode manufaktur pencetakan High Pressure die casting (HPDC) akan menjadi fokus utama pada penelitian ini. HPDC adalah salah satu metode manufaktur suatu produk logam ringan dengan menggunakan sebuah cetakan permanen berongga yang akan di masukan logam cair bertekanan oleh mesin injeksi. Perancangan cetakan HPDC dibuat berdasarkan spesifikasi mesin injeksi Frech DAK250-34 berada di Polman Bandung. Proses penyelesaian desain menggunakan metode perancangan die casting yang dikembangkan oleh Bill Andersen. Pada metode ini terdapat dua tahapan, tahapan pertama yaitu product design yang menghasil Mesin 3D Concrete Printing adalah salah satu kegiatan manufaktur yang menghasilkan objek atau produk 3 dimensi dari program desain yang nantinya mesin pencetak akan membaca file desain program dan mencetak lapisan demi lapisan yang terbuat dari bahan mortar geopolimer. Mesin 3D Concrete Printing memiliki berbagai macam konstruksi yang mempunyai perannya masing- masing seperti, Pilar Sumbu X, Pilar Sumbu Y, Pilar Sumbu Z, Slider Sumbu X, Slider Sumbu Y, Slider Sumbu Z, Nozzle, dan Pilar Support. Dalam suatu konstruksi, sistem kesetimbangan pada konstruksi sangat penting agar mesin dapat bekerja lebih efisien dengan konsumsi energi yang lebih rendah, mengurangi risiko kegagalan mekanis, dan hasil kerja yang konsisten dan berkualitas tinggi dapat dicapai. Peran counterweight diharapkan dapat membantu efektifitas sistem kesetimbangan pada mesin 3D Concrete Printing. Pada pembuatan counterweight ini terdapat beberapa tahapan proses seperti desain, manufacturing, dan assembly. Proses pembuatan counterweight dimulai dari perhitungan kebutuhan beban sesuai kebutuhan, pengadaan komponen, dan pembuatan kosntruksi counterweight. Pada kajian ini, akan mencakup perencanaan pembuatan, membuat daftar pengadaan material, melakukan proses pengecoran untuk konstruksi counterweight, lalu proses fabrikasi berupa pengelasan komponen, dan melakukan quality control. Counterweight yang berhasil dibuat memiliki beban total 380 kg dengan ukuran diameter 250 mm dan tinggi 550 mm. Beban tersebut mengacu pada perhitungan konstruksi yang terangkat pada mekanisme mesin 3D Concrete Printing. Konstruksi yang terangkat meliputi Slider Sumbu Z, Pilar Sumbu X, Slider Sumbu X, dan Nozzle dengan keadaan terisi penuh. Counterweight dibutuhkan pada kedua sisi pilar sumbu Z, sehingga beban counterweight di setiap sisi pilar memiliki beban masing – masing 190 kg. Proses pembuatan counterweight menggunakan proses pengecoran logam dengan bahan baja FC 250. Maka diharapkan hasil dari kajian ini, sistem keseimbangan menggunakan counterweight dapat terintegrasi dengan baik untuk memastikan stabilitas dan akurasi selama proses pencetakan, menghasilkan cetakan beton 3D yang presisi dan berkualitas tinggi, juga dapat membantu mekanisme pergerakan vertikal yang terjadi pada Slider Sumbu Z. Kata kunci: 3D Concrete Printing, Counterweight, Sistem Keseimbangan. kan produk sesuai fungsi dan mampu casting. Lalu tahapan kedua yaitu tooling design dengan hasil berupa kontruksi HPDC yang didapat melalui perhitungan parameter die casting dan simulasi fluida. Proses simulasi dilakukan dengan software inspire cast agar mendapatkan data parameter die casting. Parameter die casting yang baik menurut ketentuan para ahli dan telah ditetapkan yaitu filling temperature 616°C - 699°C, gate velocity 35 m/s – 45 m/s dan solidification temperature dibawah < 516°C. Dari penelitian yang telah dilakukan didapatkan hasil berupa desain produk dan desain kontruksi HPDC yang dinyatakan dapat digunakan dengan hasil simulasi filling temperature 618,41°C, gate velocity 35 m/s – 45 m/s, dan solidification temperature 313,96°C.