Mengenal Lebih Dekat Teknologi Printer 3D
3D Print juga dikenal sebagai Additive Layer Manufacturing adalah proses membuat objek padat 3 dimensi atau bentuk apapun dari model digital. Cara kerjanya hampir sama dengan printer laser dengan teknik membuat objek dari sejumlah layer/ lapisan yang masing-masing dicetak di atas setiap lapisan lainnya. Teknologi printing ini sendiri sebenarnya sudah berkembang sejak tahun 80an. Dalam sejarahnya Printer 3D pertama yang bekerja dengan baik dibuat oleh Chuck Hull dari 3D Systems Corp pada tahun 1984. Namun Printer 3D buatan Chuck Hull belum begitu dikenal dan hanya digunakan di perusahaan - perusahaan besar yang membutuhkan model dari sebuah produk atau prototipe. Hingga pada tahun 2010 mesin printer 3D ini dikenalkan secara luas.
Pada awalnya printer 3D hanya digunakan untuk mencetak file dengan extensi CAD yang telah didesain menggunakan komputer. Namun hal ini tidak bertahan lama karena material yang digunakan printer 3D tidak cukup kuat untuk disebut sebagai sebuah produk. Namun printer 3D lebih cocok untuk disebut sebagai sebuah model yang digunakan untuk menggambarkan dan mempresentasikan bentuk nyata dari sebuah produk.
Berdasarkan teknik yang digunakan printer 3D terbagi menjadi beberapa jenis di antaranya sebagai berikut:
- Direct And Binder Printer 3D
Printer 3D jenis Direct ini masih menggunakan teknologi yang sama dengan inkjet. Dan yang membedakannya adalah jika printer 2D inkjet hanya bergerak horizontal, printer 3D inkjet juga bisa bergerak vertikal ataupun diagonal sambil mengeluarkan cairan namun bukan tinta seperti printer 2D melainkan lilin dan polimer plastik.
Printer 3D jenis direct mulai dikembangkan ketika pembuatan prototipe membutuhkan waktu yang lebih cepat dari pada menggunakan printer 2D. lebih tepatnya pada tahun 1994, pada saat itu perusahaan bernama Solidscape berhasil menerapkan teknologi inkjet untuk proses pembuatan prototipe yang menggunakan senyawa lilin sebagai bahan dasar. Dan teknologi inkjet terus berkembang sampai saat ini setelah ditemukan multi jet modeling (MJM), yang berhasil menciptakan prototipe super cepat dengan puluhan nozel yang bekerja secara bersamaan.
Sedangkan printer 3D jenis Binder dalam proses kerjanya menggunakan nozel inkjet dengan cara menuangkan cairan untuk membentuk setiap lapisan dari model 3D yang sedang dicetak. Memang keduanya sama sama menggunakan system yang hamper sama tetapi memiliki perbedaan dengan jenis direct, dimana jenis binder untuk melakukan pencetakan menggunakan dua bahan yang terpisah yang berupa bubuk kering dan lem cair. Dengan mekanisme kerja, pertama bubuk kering dilakukan penuangan kemudian diberikan lem cair agar terjadi pengikatan. Begitu seterusnya hingga seluruh proses selesai.
Secara teknis Printer jenis binder memiliki beberapa keunggulan dibandingkan jenis direct. Pertama proses pengerjaan jenis binder lebih cepat karena setiap kekurangan bahan dapat di-suplay melalui dua mekanisme yang berbeda, nozel lem cair dan penuangan material jenis bubuk. Selain itu, jenis binder dapat dilakukan proses penggabungkan berbagai bahan, seperti: logam, keramik dan berbagai macam warna. - Photopolymerization Dan Sintering
Photopolymerization dapat diketahui dari penamaannya berasal dari kata Photo yang berati cahaya dan polymer yang memiliki arti senyawa kimia plastik. Jadi dapat dikatakan sebagai jenis printer 3D yang memiliki cara kerja dengan meneteskan cairan plastik kemudian diberikan penyinaran laser berupa ultraviolet. Dan selama proses penyinaran ini sanggup merubah cairan menjadi bentuk padat.
Sedangkan Printer 3D jenis sintering dalam proses kerjanya melibatkan partikel padat yang diberi proses penyinaran. Dan proses semacam ini biasa disebut dengan Selective Laser Sintering (SLS) yakni proses printer 3D yang bekerja menggunakan laser untuk mencairkan bubuk plastik yang kemudian akan dikeraskan kembali membentuk lapisan cetak. Jenis sintering sangat kompatibel untuk mencetak benda yang berasal dari logam. Karena proses manufaktur pada logam sering membutuhkan mekanisme dari bentuk padat kemudian cair lalu padat lagi. Dan keuntungan yang dihasilkan dari proses sintering adalah tingkat presisi yang tinggi.
Proses Pencetakan Printer 3D
- Langkah 1
Membuat model 3D melalui software komputer (CAD). Software ini dapat memberikan petunjuk struktural kepada produk jadi, serta memberikan data ilmiah tentang bahan-bahan tertentu untuk membuat simulasi virtual bagaimana objek akan berperilaku dalam kondisi tertentu. - Langkah 2
Mengkonversi gambar CAD gambar ke dalam format STL. Format ini merupakan singkatan dari stereolithography. Stereography adalah format file dari perangkat lunak CAD yang dibuat dengan menggunakan software 3D. STL juga memiliki beberapa persamaan kata, seperti "Standard Triangle Language" dan "Standard Tessellation Language".
Kebanyakan printer 3D dapat menggunakan file STL disamping beberapa jenis file lain seperti ZPR yang dikembangkan oleh Z Corporation dan OBJ yang pertama kali dikembangkan oleh Wavefront Technologies. - Langkah 3
Transfer STL ke dalam Software bawaan Printer 3D. Pada langkah ini, proses penyalinan akan dilakukan oleh pengguna file STL pada komputer yang telah terhubung dengan printer 3D, dan selanjutnya file STL akan dibuka menggunaka software bawaan printer 3D. Setelah file STL berhasil terbuka, pengguna akan melakukan setting pada tingkat kerapatan objek untuk menentukan kepadatan hasil cetakan. Kerapatan 0% artinya tidak ada filamen sama sekali sedangkan kerapatan 100?rarti objek akan terisi filamen secara penuh. Lalu, pengguna akan mengatur kecepatan mesin cetak dengan tepat. Apabila kecepatan cetak terlalu cepat akan menyebabkan filamen meleleh sebelum membentuk cetakan objek. - Langkah 4
Machine Setup. Setiap mesin memiliki persyaratan sendiri untuk melakukan persiapan. Tahap ini termasuk proses pengisian polimer, pengikat dan bahan habis pakai lainnya. - Langkah 5
Pencetakan. Biarkan mesin melakukan hal tersebut secara otomatis. Sebab setiap lapisan biasanya memiliki ketebalan sekitar 0,1 mm atau lebih tipis lagi. Karena sangat tipis proses ini bisa berlangsung berjam-jam atau bahkan berhari-hari, tergantung ukuran objek yang dicetak. Pastikan untuk memeriksa mesin secara berkala untuk memastikan tidak ada kesalahan pada proses. - Langkah 6
Remove. Pada tahapan ini pengguna dapat memindahkan objek yang telah selesai dicetak tadi dari atas printer bed. Pengguna harus berhati - hati untuk memindahkan hasil cetak, dikarenakan matrial dari bahan cetakan belum benar - benar kering dengan sempurna sehingga objek masih sedikit rapuh. - Langkah 7
Post Processing. Pada tahapan ini, objek telah selesai di cetak. pengguna dapat merapikan kembali bagian – bagian objek yang telah selesai tercetak dari sisa – sisa matrial yang masih menempel pada bagian objek yang telah selesai tercetak.
Dampak Teknologi Mesin Printer 3D
- Kustomisasi Model Fleksibel
Salah satu keunggulan paling menonjol yang melekat pada 3D printing adalah kemampuannya untuk memproduksi desain secara custom. Hal ini akan sangat berguna jika Anda harus mengganti salah satu bagian yang mengalami kerusakan sparepart pada produk yang telah ada. - Menghemat biaya bahan baku
Teknologi 3D printing memungkinkan Anda untuk menggunakan bahan yang diperlukan seminimal mungkin saat memproduksi satu bagian. Misalnya, Anda hendak membuat satu bagian menggunakan aluminium. Umumnya, blok akan ditempatkan dalam sistem CAD dan kelebihan bahan akan dipotong untuk membuat bagian tersebut. Pada proses ini, kemungkinan besar sebanyak 60%-70% aluminium akan menjadi potongan yang tidak terpakai untuk nantinya dilebur dan digunakan pada proses selanjutnya. Namun, dengan 3D printing, Anda tak perlu melakukan peleburan dan menghabiskan sumber daya. Biaya produksi pun dapat ditekan secara signifikan. - Lebih banyak barang yang diproduksi di dekat titik pembelian
Hadirnya 3D printing dianggap akan membuat proses produksi barang lebih banyak dilakukan di dekat titik konsumsi atau pembelian. Bukan tidak mungkin prosesnya akan terjadi dalam level rumah tangga. Dengan kata lain, akan ada banyak barang atau produk yang mungkin semula mengandalkan efisiensi dalam produksi besar-besaran, kini harus melakukan shifting ke ranah lokal. Industri mobil, misalnya, kini hanya diproduksi oleh ratusan pabrik di seluruh dunia. Dengan adanya 3D printing, nantinya mereka bisa diproduksi di area-area yang lebih spesifik. Bagian-bagian mesin bisa diproduksi di dealer atau bengkel, sementara pabrik perakitan bisa menghemat dengan hanya merakit komponen yang diperlukan. - Proses manufaktur ramah lingkungan
Dampak 3D printing juga terasa dalam sektor lingkungan. Apabila dibandingkan dengan manufaktur tradisional yang cenderung “kotor”, maka proses produksi yang dilakukan 3D printing lebih rapi dan bersih. Hal ini masih berkaitan dengan berkurangnya bahan yang digunakan sehingga tidak ada material yang terproduksi sia-sia.
Tidak ada komentar: