Optimasi Parameter Laser Cutting CO₂ untuk Meminimalkan Kekasaran Permukaan dan Meningkatkan Akurasi Dimensi Material PMMA Menggunakan Response Surface Methodology - Huda, Muhammad Arif Nur; Risnawati, Faradilla Fauziyah; Hidayatullah, Rizkyansyah Alif; Rakhmaddian, Nicko Nur (Metrotech (Journal of Mechanical and Electrical Technology), 2025)
Saat ini, teknologi pemotongan non-konvensional, khususnya pemotongan berbasis energi laser, semakin banyak digunakan karena menghasilkan potongan yang halus, akurat dan tanpa ada gaya potong mekanis. Salah satu teknologi laser paling luas diaplikasikan untuk pemotongan non logam adalah laser karbondioksida (CO2). Laser CO₂ ini bekerja dengan panjang gelombang sekitar 10,6 µm, yang efektif diserap oleh berbagai material polimer dan termoplastik, termasuk Polymethyl Methacrylate (PMMA). Penelitian ini bertujuan menganalisis pengaruh daya laser dan kecepatan potong terhadap kekasaran permukaan (Ra) dan akurasi dimensi (DA) pada proses laser cutting CO₂, serta mengoptimalkan parameter tersebut untuk meminimalkan kekasaran dan meningkatkan akurasi. Metode yang dipakai dalam penelitian menggunakan Response Surface Methodology (RSM) dengan pendekatan Central Composite Design (CCD). CCD menghasilkan 13 kombinasi eksperimen yang terdiri dari 4 titik faktorial, 4 titik aksial, dan 5 replikasi di titik pusat. Polymethyl Methacrylate (PMMA) atau akrilik yang digunakan tipe bening dengan ketebalan 3 mm dan dipotong dalam ukuran 25 mm x 25 mm oleh mesin CNC laser cutting CO2 50 watt. Adapun nilai parameter dipilih 35%-55% untuk daya laser dan 5 mm/s – 10 mm/s untuk kecepatan potong. Hasil pengujian menunjukkan bahwa daya laser dan kecepatan potong berpengaruh signifikan terhadap kedua respon, yaitu kekasaran permukaan (Ra) dan akurasi dimensi (DA), dengan kecepatan potong sebagai faktor yang paling dominan, diikuti oleh daya laser. Optimasi parameter menghasilkan kombinasi terbaik pada daya laser 45,99% dan kecepatan potong 6,46 mm/s, dengan prediksi hasil Ra dan DA adalah 0,9209 µm dan 24,7939 mm. Hasil validasi membuktikan bahwa model dapat digunakan untuk pengaturan proses secara optimal dimana nilai aktual hasil optimasi didapatkan 0,851 µm untuk nilai Ra dan 24,78 mm untuk nilai DA yang mana nilai tersebut menghasilkan nilai deviasi yang rendah terhadap nilai prediksi.