Perpustakaan Digital ITB

Struktur berpori semakin banyak dikembangkan sebagai solusi rekayasa untuk menghasilkan komponen dengan kekakuan dan kekuatan yang dapat disesuaikan melalui rekayasa arsitektur internal, tanpa perlu mengganti material dasamya. Salah satu topologi struktur berpori yang menarik perhatian adalah sheet-based Gyroid Lattice Structure (GLS) karena sifat mekaniknya yang cenderung isotropik pada sumbu utamanya serta kemampuannya menyediakan jaringan pori yang saling terhubung. Namun, kualitas geometri dan sifat mekanik struktur berpori hasil fabrikasi Additive Manufacturing (AM) sangat dipengaruhi oleh parameter geometri desain maupun parameter proses printing yang digunakan. Penelitian ini bertujuan mengevaluasi pengaruh empat parameter, yaitu orientasi kisi, densitas relatif, layer thickness, dan curing time terhadap nilai modulus Young dan ultimate compressive strength spesimen sheet-based GLS hasil manufaktur Mask Stereolithography (MSLA). Penelitian dilakukan dengan memanufaktur spesimen sheet-based GLS menggunakan resin fotopolimer komersial dan printer MSLA Phrozen Sonic Mighty 8K, dengan variasi kombinasi keempat parameter tersebut. Spesimen kemudian diuji tekan dengan mengacu pada standar ASTM D695 untuk memperoleh nilai modulus Young dan ultimate compressive strength, yang selanjutnya dianalisis menggunakan pendekatan model Gibson-Ashby dan membandingkan dengan studi terdahulu guna mengevaluasi hubungan antara parameter geometri dan parameter printing dengan kedua sifat mekanik tersebut. Hasil penelitian menunjukkan bahwa spesimen GLS bersifat anisotropik pada orientasi kisi non-utama, dengan modulus Young dan ultimate strength meningkat mengikuti model Gibson-Ashby seiring naiknya densitas relatif. Kenaikan layer thickness secara konsisten menurunkan kedua sifat mekanik secara linier, sementara variasi curing time membentuk pola parabolik dengan nilai maksimum pada durasi 120 menit. Ditemukan pula bahwa sensitivitas densitas relatif terhadap kedua sifat mekanik berubah signifikan seiring lamanya curing time, mengindikasikan adanya interaksi kompleks antara parameter geometri dan parameter printing dalam menentukan performa mekanik struktur GLS hasil MSLA. Temuan ini diharapkan dapat menjadi bahan pertimbangan teknis dalam merancang geometri dan proses manufaktur struktur berpori untuk aplikasi rekayasa yang membutuhkan sifat mekanik tertentu.