IMPLEMENTASI VALUE ENGINEERING DAN FUZZY-BASED TAGUCHI UNTUK MENGOPTIMALKAN PARAMETER FABRIKASI FILAMEN 3D PRINTING RPET
DOI:
https://doi.org/10.52436/1.jpti.1472Keywords:
additive manufacturing, filamen rPET, fuzzy-based Taguchi, value engineeringAbstract
Limbah botol plastik polyethylene terephthalate (PET) merupakan permasalahan lingkungan yang signifikan, termasuk di Indonesia, karena sebagian besar belum terkelola secara optimal. Salah satu pendekatan yang menjanjikan untuk meningkatkan nilai tambah limbah PET adalah pemanfaatannya sebagai filamen 3D printing recycled PET (rPET) melalui proses additive manufacturing. Namun, proses fabrikasi filamen rPET masih menghadapi berbagai tantangan, seperti ketidakstabilan diameter, densitas yang tidak seragam, serta efisiensi waktu pultrusi akibat degradasi material selama proses daur ulang. Oleh karena itu, diperlukan metode optimasi proses yang mampu menangani karakteristik multirespon dan ketidakpastian data secara sistematis. Penelitian ini bertujuan untuk mengoptimasi parameter proses fabrikasi filamen rPET melalui integrasi framework Value Engineering (VE) dan metode Design of Experiment (DOE) berbasis FuzzyTaguchi. Parameter proses yang dianalisis meliputi suhu, kecepatan pultrusi, dan lebar strip, sedangkan respon yang dievaluasi adalah waktu pultrusi, diameter, dan densitas filamen. Metode Taguchi digunakan untuk merancang eksperimen secara efisien, sementara logika fuzzy diterapkan untuk menggabungkan beberapa respon kualitas ke dalam satu nilai fuzzy score performa fabrikasi. Analisis statistik lanjutan dilakukan menggunakan Analysis of Variance (ANOVA). Hasil penelitian menunjukkan bahwa kombinasi parameter optimal diperoleh pada suhu 210 °C, kecepatan pultrusi 9, dan lebar strip 0.8 dengan nilai fuzzy score tertinggi sebesar 0.87139. Hasil ANOVA menunjukkan bahwa faktor suhu memberikan kontribusi terbesar terhadap performa fabrikasi sebesar 55.27%. Integrasi VE dan FuzzyBased Taguchi terbukti mampu memberikan pendekatan optimasi yang terarah, efisien, dan aplikatif dalam meningkatkan konsistensi serta nilai tambah filamen rPET
Downloads
References
H. E. Quinlan, T. Hasan, J. Jaddou, and A. J. Hart, “Industrial and Consumer Uses of Additive Manufacturing: A Discussion of Capabilities, Trajectories, and Challenges,” J Ind Ecol, vol. 21, no. S1, Nov. 2017, doi: 10.1111/jiec.12609.
A. Al Rashid and M. Koç, “Additive manufacturing for sustainability and circular economy: needs, challenges, and opportunities for 3D printing of recycled polymeric waste,” Materials Today Sustainability, vol. 24, p. 100529, Dec. 2023, doi: 10.1016/j.mtsust.2023.100529.
T. D. Ngo, A. Kashani, G. Imbalzano, K. T. Q. Nguyen, and D. Hui, “Additive manufacturing (3D printing): A review of materials, methods, applications and challenges,” Compos B Eng, vol. 143, pp. 172–196, Jun. 2018, doi: 10.1016/j.compositesb.2018.02.012.
M. Nikam, P. Pawar, A. Patil, A. Patil, K. Mokal, and S. Jadhav, “Sustainable fabrication of 3D printing filament from recycled PET plastic,” Mater Today Proc, vol. 103, pp. 115–125, Jan. 2024, doi: 10.1016/J.MATPR.2023.08.205.
C. K. Ror, S. Negi, and V. Mishra, “Development and characterization of sustainable 3D printing filaments using post-consumer recycled PET: processing and characterization,” Journal of Polymer Research, vol. 30, no. 9, pp. 1–11, Sep. 2023, doi: 10.1007/S10965-023-03742-2/METRICS.
P. Latko-Dura?ek, K. Dydek, and A. Boczkowska, “Thermal, Rheological and Mechanical Properties of PETG/rPETG Blends,” J Polym Environ, vol. 27, no. 11, pp. 2600–2606, Nov. 2019, doi: 10.1007/s10924-019-01544-6.
A. Toghan, O. K. Alduaij, M. M. S. Sanad, and N. A. Elessawy, “Scalable Engineering of 3D Printing Filaments Derived from Recycling of Plastic Drinking Water Bottle and Glass Waste,” Polymers 2024, Vol. 16, Page 3195, vol. 16, no. 22, p. 3195, Nov. 2024, doi: 10.3390/POLYM16223195.
O. Ulkir, G. Akgun, and A. Karadag, “Mechanical Behavior Prediction of 3D-Printed PLA/Wood Composites Using Artificial Neural Network and Fuzzy Logic,” Polym Adv Technol, vol. 36, no. 2, p. e70103, Feb. 2025, doi: 10.1002/PAT.70103.
