1 Metode Penelitian

1.1 Kerangka Desain

Alur kerja disusun untuk mengisolasi kontribusi dari setiap tahap manufaktur—pembentukan aditif, permesinan CNC, dan finishing. Komponen uji silinder dengan bahu bertingkat dan saluran internal dipilih untuk memastikan kepekaan terhadap penyimpangan geometris. Semua parameter manufaktur dijaga konstan di seluruh percobaan berulang untuk memastikan keterulangan.

1.2 Sumber Data

Data dimensi dan permukaan diperoleh dari 30 sampel yang diproduksi di bawah pengaturan proses yang identik. Pengukuran dilakukan dengan mesin ukur koordinat (CMM), mikroskop konfokal laser, dan sensor tertanam proses yang mencatat suhu dan beban spindel. Pemilihan perangkat ini didasarkan pada kemudahan kalibrasi dan kemampuan mereka untuk mereproduksi akurasi pengukuran di seluruh sesi.

1.3 Peralatan dan Model

• Printer 3D:Sistem SLM, laser serat 200 W, ketebalan lapisan 30 µm
• Mesin CNC:Pusat permesinan 5-sumbu dengan kompensasi alat otomatis
• Alat Finishing:Kepala penggilingan CBN, media abrasif berlian
• Model Data:Model regresi untuk prediksi penyimpangan, divalidasi melalui ANOVA pengukuran berulang
• Semua parameter yang digunakan dalam langkah permesinan dan finishing tercantum dalam Lampiran A untuk memastikan reproduktibilitas eksperimen penuh.

2 Hasil dan Analisis

2.1 Akurasi Dimensi

Tabel 1 menunjukkan penyimpangan dimensi rata-rata di ketiga kondisi.
Sampel hibrida mempertahankan penyimpangan di bawah ±0.015 mm, dibandingkan dengan ±0.042 mm untuk bagian hanya aditif. Peningkatan ini sejalan dengan studi yang melaporkan bahwa redistribusi material selama pasca-permesinan mengkompensasi efek akumulasi panas lapis demi lapis [1].

2.2 Kekasaran Permukaan

Finishing hibrida mengurangi Ra dari rata-rata 12.4 µm menjadi 1.8 µm, seperti yang diringkas dalam Gambar 1. Langkah finishing menghilangkan partikel yang sebagian menyatu dan mengurangi artefak tangga.

2.3 Efisiensi Proses

Analisis waktu siklus menunjukkan pengurangan 23% dalam total waktu pemrosesan dibandingkan dengan permesinan subtraktif konvensional saja. Log beban alat menunjukkan penurunan 9–12% dalam torsi spindel karena pengurangan permesinan yang tersisa setelah pra-pembentukan aditif.

2.4 Interpretasi Komparatif

Silang-rujuk dengan penelitian sebelumnya [2,3] menunjukkan bahwa peningkatan dimensi sejalan dengan harapan untuk manufaktur hibrida. Namun, besarnya peningkatan kualitas permukaan lebih tinggi dari yang dilaporkan sebelumnya, kemungkinan karena kontrol suhu yang disempurnakan pada tahap aditif.

3 Diskusi

3.1 Interpretasi Temuan

Hasil menunjukkan bahwa alur kerja hibrida mengkompensasi ketidakstabilan termal yang khas dari fusi serbuk logam. Pengurangan permesinan yang dirancang ke dalam geometri cetak secara efektif menghilangkan zona deformasi akibat panas. Beban alat yang lebih rendah menunjukkan pengurangan tegangan mekanis pada tepi potong, yang berkontribusi pada stabilitas waktu siklus.

3.2 Keterbatasan

Studi ini berfokus pada satu geometri dan paduan logam. Hasilnya mungkin bervariasi dengan struktur internal yang lebih kompleks atau material dengan perilaku koefisien ekspansi termal yang berbeda. Selain itu, hanya satu jenis alat finishing yang dievaluasi.

3.3 Implikasi Praktis

Industri yang membutuhkan iterasi cepat—seperti robotika, komponen dirgantara, dan perangkat medis khusus—dapat memperoleh manfaat dari manufaktur hibrida untuk mencapai presisi tanpa alur kerja subtraktif penuh. Pengurangan waktu permesinan sangat relevan untuk pesanan khusus batch kecil.

4 Kesimpulan

Pendekatan terintegrasi yang menggabungkan pencetakan 3D, permesinan CNC, dan finishing permukaan meningkatkan akurasi dimensi dan konsistensi permukaan sekaligus mengurangi waktu siklus. Alur kerja mengatasi distorsi geometris yang disebabkan oleh manufaktur aditif dan mendukung persyaratan toleransi yang lebih ketat. Pekerjaan di masa depan dapat menyelidiki komponen multi-material, jalur alat finishing adaptif, dan optimasi proses berbasis model.