fbpx

Additive Manufacturing, Gebrakan Baru Dunia Manufaktur

Additive Manufacturing, Gebrakan Baru Dunia Manufaktur

Additive Manufacturing, Gebrakan Baru Dunia Manufaktur

Manufaktur memiliki sejarah dan perkembangan yang sangat panjang. Istilah manufaktur sendiri baru muncul pada tahun 1576 sementara manufacturing mulai digunakan di tahun 1693. Jika awalnya manufaktur merujuk pada proses mengubah bahan baku jadi produk dengan menggunakan tangan, additive manufacturing atau AM berhasil mengubah segalanya.

Apa sebenarnya yang dimaksud dengan additive manufacturing dan bagaimana cara kerjanya? Apa yang membuat teknologi baru ini semakin digaungkan? Simak penjelasan lengkapnya berikut ini!

 

 

Pengertian Additive Manufacturing

Additive manufacturing atau yang dalam bahasa Indonesia disebut dengan manufaktur aditif memiliki nama lain pencetakan 3D. Ini merupakan pendekatan transformatif untuk produksi berbagai bagian dalam industri. Manufaktur aditif juga memungkinkan produsen dan perusahaan untuk membuat suku cadang dan sistem yang lebih ringan serta lebih kuat.

Namun, perkembangan industri manufaktur aditif sendiri juga tak lepas dari transisi proses analog ke digital. Dalam beberapa dekade terakhir, proses komunikasi, pencitraan, arsitektur hingga teknik mengalami revolusi digital masing-masing. Saat ini, industri manufaktur aditif juga telah menghadirkan fleksibilitas dan efisiensi digital dalam operasi manufaktur.

Manufaktur aditif menggunakan perangkat lunak CAD atau Computer-aided-design yang memungkinkan proses pemindaian objek 3D. Nantinya, objek dalam bentuk gambar ini akan menjadi acuan bagi mesin cetak (printer) untuk menyusun material lapis demi lapis dalam bentuk geometris yang presisi sesuai dengan desainnya.

Sesuai dengan namanya, additive manufacturing menambahkan bahan untuk membuat objek. Sebaliknya, jika Anda membuat objek dengan cara tradisional, seringkali material harus dibuang melalui proses penghalusan, pengukiran, pembentukan dan lain sebagainya.

Meskipun istilah ‘pencetakan 3 dimensi’ atau ‘prototipe cepat’ biasa digunakan untuk membahas manufaktur aditif, setiap proses sebenarnya adalah bagian dari AM itu sendiri.

Meskipun bagi sebagian orang manufaktur aditif adalah sesuatu yang baru, sebenarnya teknologi ini sudah ada selama beberapa dekade. Dalam aplikasi yang tepat, AM memberikan berbagai keuntungan termasuk peningkatan kinerja, kemudahan membuat bentuk geometri yang kompleks serta proses fabrikasi yang lebih sederhana. Artinya, ada peluang yang sangat besar bagi mereka yang secara aktif menggunakan AM secara tepat guna.

 

 

Berbagai Teknologi dalam Additive Manufacturing

Ada banyak teknologi yang digunakan dalam pencetakan 3D atau AM. Beberapa di antaranya adalah:

  • Sintering. Sintering adalah proses membuat objek yang solid dengan menggunakan panas tanpa mencairkannya terlebih dahulu. Sintering mirip dengan fotokopi tradisional 2 dimensi kemudian  toner secara selektif meleleh untuk membentuk gambar atau tulisan pada kertas
  • Direct Metal Laser Sintering (DLMS). Dalam DMLS, laser mensinter setiap lapisan serbuk logam sehingga partikel logam saling menempel. Mesin DMLS menghasilkan objek resolusi tinggi dengan fitur permukaan yang diinginkan dan sifat mekanik yang diperlukan. Dengan SLS, laser sinter serbuk termoplastik menyebabkan partikel menempel satu sama lain
  • DMLM & EBM. Sebaliknya, dalam proses DMLM dan EBM bahan sepenuhnya meleleh. Dengan DMLM, laser benar-benar melelehkan setiap lapisan bubuk logam sementara EBM menggunakan berkas elektron berdaya tinggi untuk melelehkan bubuk logam. Kedua teknologi ini ideal untuk pembuatan benda padat dan tidak berpori
  • Stereolitografi. SLA menggunakan fotopolimerisasi untuk mencetak objek. Proses ini menggunakan laser UV yang ditembakkan secara selektif ke dalam tong resin fotopolimer. Resin yang dapat dibekukan dengan UV menghasilkan bagian tahan torsi yang dapat menahan suhu ekstrem.

 

 

Bagaimana Cara Kerja Additive Manufacturing?

Istilah manufaktur aditif digunakan pada teknologi cetak yang dipakai untuk ‘membangun’ objek 3 dimensi lapis demi lapis pada satu waktu. Setiap lapisan berturut-turut mengikat lapisan sebelumnya dari bahan yang meleleh baik keseluruhan atau sebagian. 

Objek secara digital didefinisikan oleh perangkat lunak CAD (Computer-aided-design) yang digunakan untuk membuat file .stl. File .stl ini pada dasarnya ‘mengiris’ objek menjadi lapisan ultra tipis. Informasi pengirisan inilah yang akan memandu jalur nosel atau kepala cetak untuk menempatkan material yang baru di atas lapisan yang sebelumnya.

Atau sinar laser atau electron secara selektif meleleh seluruhnya atau sebagian di atas bahan serbuk. Saat bahan mendingin dan membeku, setiap lapisnya akan menyatu dan membentuk objek 3 dimensi.

 

Berbagai Proses Kerja dalam Additive Manufacturing

Ada berbagai proses kerja yang digunakan dalam industri manufaktur aditif. Beberapa di antaranya adalah:

  • Powder Bed Fusion (PBF). PBF merupakan bagian dari manufaktur aditif lewat sumber panas (misalnya laser atau kepala cetak termal) yang digunakan untuk mengkonsolidasikan bahan dalam bentuk bubuk untuk membentuk objek cetak 3 dimensi
  • Binder Jetting. Proses binder jetting menggunakan dua bahan yakni bahan berbasis bubuk dan pengikat. Pengikat bertindak sebagai perekat antara lapisan bubuk. Pengikat biasanya berbentuk cair dan bahan pembangun berbentuk bubuk. Nosel bergerak secara horizontal di sepanjang sumbu X dan Y mesin dan menyusun lapisan demi lapisan bahan penyusun dan pengikat secara bergantian. Setelah setiap lapisan selesai, objek yang sedang dicetak diturunkan ke platform pembuatannya.

Selain Powder Bed Fusion, masih ada berbagai proses kerja yang digunakan dalam industri manufaktur seperti Direct Energy Deposition (DED), Material Extrusion, Material Jetting dan Sheet Lamination.

 

Keunggulan Addictive Manufacturing dalam Industri Manufaktur

Sebagai sebuah inovasi dalam industri manufaktur, manufaktur aditif memberikan sejumlah keuntungan pada industri yang menggunakannya antara lain:

  • Biaya yang lebih murah baik dari segi alat maupun materialnya
  • Menghemat material, menghindari limbah berlebih dan menghemat energi
  • Pembuatan prototipe jadi lebih murah
  • Produksi dalam jumlah kecil akan lebih mudah dilakukan, cepat dan tentu saja lebih murah
  • Tidak membutuhkan banyak peralatan seperti dalam industri manufaktur konvensional. Anda hanya butuh satu alat saja
  • Lebih mudah dalam membuat kembali spare parts dari produk-produk Anda. Bahkan yang sulit ditemukan di pasaran sekalipun
  • Anda bisa meningkatkan reliabilitas komponen yang dibuat dengan teknik manufaktur aditif
  • Memudahkan Anda membuat komponen kecil dalam jumlah banyak untuk disatukan menjadi sebuah objek besar.

 

Dan masih banyak lagi keuntungan lainnya yang mungkin akan berbeda untuk masing-masing industri yang menggunakannya.

 

 

Aplikasi dan Industri yang Menggunakan Additive Manufacturing

Teknologi manufaktur aditif digunakan dalam berbagai industri yang sangat luas antara lain:

  • Dalam industri pesawat terbang, AM digunakan untuk membuat spare part yang lebih ringan sehingga performa pesawat menjadi lebih baik
  • Dalam industri otomotif, AM dikenal memudahkan proses rapid prototyping. Menurut laporan CNN, tim balap McLaren menggunakan bagian kendaraan yang dicetak dengan printer 3 dimensi untuk ikut balap Formula 1
  • Dalam dunia medis, AM memudahkan tenaga medis membuat peralatan kustom yang bisa disesuaikan dengan kebutuhan pasien. Misalnya saja dalam pembuatan kaki palsu hingga implan tulang untuk pasien yang terkena kanker
  • Dalam industri manufaktur, fleksibilitas AM sangat memudahkan dalam pengembangan produk baru.

 

Additive manufacturing sedang berkembang dengan sangat pesat di berbagai sektor industri. Anda juga bisa jadi salah satu yang bisa memanfaatkannya untuk memperoleh keuntungan.

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *