Penambahan Axis Menjadi 5 Axis pada Mesin 3D Printing Tipe FDM untuk Meminimalkan Support

FDM (Fused Deposition Modeling) adalah salah satu teknologi additive manufacturing di mana sebuah objek dibuat dengan menambahkan material polimer termoplastik cair lapisan demi lapisan. Pada proses ini terdapat penggunaan material support untuk membuat objek dengan bentukan menggantung sehingga terjadi pembuangan material dan menambah waktu proses pencetakan. Masalah ini bisa diatasi dengan menambahkan axis putar sehingga benda yang dicetak bisa berubah orientasi. Pada prosesnya ketika akan mencetak bentukan menggantung, benda akan diorientasikan sehingga bagian yang sudah dicetak bisa digunakan sebagai base atau dudukan cetak yang baru. Penambahan axis difokuskan pada dua sumbu putar yaitu sumbu A dan C dengan mempertimbangkan keterbatasan area kerja sehingga terdapat 5 axis. Tiga axis linier masih dikendalikan menggunakan perangkat bawaan, dan 2 axis tambahan dikendalikan menggunakan kontrol tersendiri yang dibangun. Pada saat proses pencetakan, masing-masing memiliki program tersendiri yang dikendalikan secara bergantian dengan menggunakan perintah untuk melakukan jeda. Ketika 2 axis tambahan akan beroperasi, 3 axis linier akan dijeda sampai 2 axis tambahan selesai bekerja, kemudian 3 axis linier akan lanjut bekerja. Dari hasil penelitian, dibuat tambahan axis dengan sistem pengendali menggunakan Arduino Uno dengan CNC shield yang dipasangkan firmware GRBL. Aktuator yang digunakan adalah stepper motor dengan 200 kutub. Sistem transmisi menggunakan timing puli 2GT dengan rasio penurunan sebesar 2:1. Dari hal tersebut dihasilkan purwarupa tambahan axis dengan akurasi 0,056°.