Daur Ulang Limbah PLA Menjadi Filamen 3D Menggunakan Ekstruder Sekrup Tunggal: Kajian Suhu dan Kecepatan dalam Proses Ekstrusi

Sari, Nurlia Pramita
Pratama, Seky Bintang Yoga
Faizal, Elka
Machfuroch, Talifatim
Ganda, Andita Nataria Fitri

Journal of Mechanical and Electrical Technology
Vol 5 No 02: Mei 2026

Teknologi pencetakan tiga dimensi (3D printing) telah berkembang pesat dan kini banyak dimanfaatkan di berbagai sektor. Salah satu elemen penting yang memengaruhi kualitas cetak adalah material filamen. Polylactic acid (PLA) merupakan salah satu material yang paling banyak digunakan karena kemudahan proses pencetakannya, kekuatan mekanik yang baik, serta karakteristiknya yang ramah lingkungan. Namun, meskipun bersifat biodegradable, PLA terurai sangat lambat sehingga tetap berkontribusi terhadap penumpukan limbah. Selain itu, kelemahan PLA adalah harganya yang masih lebih tinggi dari pada jenis plastik lain. Daur ulang PLA menjadi filamen yang dapat digunakan kembali merupakan solusi berkelanjutan untuk permasalahan ini. Dalam penelitian ini, filamen PLA daur ulang diproduksi menggunakan ekstruder plastik sekrup tunggal. Proses ini melibatkan peleburan dan pengekstrusian material pada variasi suhu ekstrusi dan kecepatan putar sekrup yang berbeda. Parameter-parameter tersebut diidentifikasi sebagai faktor kritis yang memengaruhi sifat mekanik akhir filamen, khususnya kekerasannya. Penelitian dilakukan dengan memvariasikan suhu ekstrusi pada 150 °C, 160 °C, dan 170 °C, serta kecepatan sekrup pada 20, 30, dan 40 rpm. Setiap kombinasi parameter diuji sebanyak tiga kali pengulangan. Pengaturan suhu dan kecepatan sekrup yang tidak tepat dapat mengubah viskositas lelehan, memengaruhi laju ekstrusi, dan menyebabkan terbentuknya gelembung udara, yang semuanya menurunkan integritas filamen. Uji eksperimental dilakukan untuk menganalisis pengaruh parameter-parameter tersebut terhadap kekerasan filamen PLA daur ulang. Hasilnya, suhu ekstrusi merupakan parameter paling dominan dalam menentukan densitas dan kekerasan PLA, dengan kondisi optimal pada 170 °C dan 40 rpm yang meningkatkan aliran lelehan, menurunkan porositas, serta menghasilkan densifikasi dan penguatan mekanik tanpa indikasi degradasi material. Temuan ini dapat dijadikan acuan pengaturan parameter proses pada unit ekstrusi skala laboratorium untuk menghasilkan filamen PLA daur ulang yang lebih konsisten kualitasnya dan layak digunakan kembali pada proses 3D printing.