EKSTRUKSI DAN KARAKTERISASI FILAMEN KOMPOSIT POLYLACTID ACID (PLA) / CARBON NANO TUBE (CNT)

Abstract

Dewasa ini teknologi additive manufacturing (AM) mengalami perkembangan yang pesat. Salah satu metode additive manufacturing yang saat ini populer di berbagai belahan dunia adalah metode fused deposition modelling. Prinsip kerja metode ini adalah dengan cara mengekstrusi material filamen polimer yang meleleh dan sudah melewati temperatur rekristalisasinya melalui sebuah nozzle, kemudian produk akan terbentuk secara lapis demi lapis yang dibentuk melalui gerakan relatif dari meja mesin. Dalam pengaplikasiannya, material filamen dapat dibuat dalam bentuk komposit sehingga diperoleh sifat-sifat unik tertentu sehingga dapat digunakan pada bidang-bidang tertentu. Salah satunya adalah pada bidang kesehatan, sebagai pembuatan implan atau jaringan tubuh dengan memiliki kekuatan yang tinggi dan bersifat biodegradable. Pada penelitian ini, dilakukan pembuatan filamen komposit PLA-CNT dengan metode ekstrusi. Proses ekstrusi dilakukan dengan variasi temperatur 143, 145, dan 147ºC dengan memberi tambahan polyethylene glycol (PEG) sebagai plasticizer untuk meningkatkan fleksibilitas dan workability. Hasil pengamatan dengan scanning electron microscope (SEM) mengindikasikan bahwa proses ekstrusi berjalan kurang stabil karena terdapat tekstur permukaan yang bergelombang. Dari pengujian karakterisasi differential scanning calorimetry (DSC), derajat kristalinitas pada variasi ekstrusi filamen PLA-CNT mengalami peningkatan seiring meningkatnya temperatur ekstrusi. Pada pengujian karakterisasi fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) terdapat perubahan komposisi kimia pada filamen yang signifikan, yang juga sejalan dengan degradasi sifat mekanis. Variasi filamen dengan temperatur ekstrusi 147ºC memiliki nilai kekerasan paling tinggi yaitu sebesar 40,50 MPa.