Rancang Bangun Mesin Pemotong Styrofoam 3 Axis Menggunakan Hot Cutting Pen dengan Kontrol PID

Abstract

Perkembangan industri kreatif styrofoam semakin pesat. Pemotongan styrofoam secara manual sangat sulit dan tidak bisa konsisten. Dibutuhkan mesin pemotong styrofoam yang bisa memotong secara otomatis. Oleh karena itu, pada penelitian ini penulis membuat mesin pemotong styrofoam 3 axis menggunakan hot cutting pen yang dapat memotong dari starting point manapun sesuai dengan kehendak operator, sehingga bisa memotong lebih efektif. Pada aktuator terdapat sistem kontrol suhu dengan metode PID agar selama proses pemotongan suhu tetap stabil sehingga hasil potongan rapi dan konsisten. Untuk mengontrol keseluruhan kerja mesin, digunakan mikrokontroler arduino. Pemotongan dilakukan dengan mengirimkan file g-code kepada mikrokontroler melalui software Universal G-code Sender, kemudian mikrokontroler mengirimkan sinyal untuk menggerakkan driver motor dan driver motor menggerakkan motor stepper sehingga dihasilkan gerakan aktuator sesuai dengan gambar pada file g-code. Setelah dilakukan pengujian, didapatkan hasil bahwa kontrol suhu hot cutting pen menggunakan PID masih menghasilkan lebar osilasi sebesar 11º Celcius. Pada pemotongan styrofoam 1 cm diperlukan suhu 290º Celcius dan feed rate 300 mm/min, styrofoam 1,5 cm diperlukan suhu 300º Celcius dan feed rate 300 mm/min, styrofoam 2 cm diperlukan suhu 310º Celcius dan feed rate 300 mm/min, styrofoam 3 cm diperlukan suhu 330º Celcius dan feed rate 300 mm/min. Diharapkan mesin ini bisa menyokong industri kreatif styrofoam di Indonesia.