Aplikasi cetak 3 dimensi semakin luas dalam berbagai sektor industri. Pencetakan 3 dimensi dengan selective laser sintering atau SLS 3D printing dipercaya oleh banyak teknisi dan produsen di berbagai belahan dunia. Ini berkat kemampuannya dalam menghasilkan suku cadang yang kuat dan fungsional.
Dibandingkan dengan teknik cetak SLA, aplikasi SLS 3D printing memang sedikit berbeda. Dalam artikel ini Anda akan memperoleh sejumlah informasi penting metode SLS ini termasuk sejarah, kelebihan serta contoh aplikasinya. Simak ulasan lengkapnya berikut ini!
Apa yang Dimaksud dengan Selective Laser Sintering?
SLS atau Selective Laser Sintering merupakan teknologi manufaktur aditif yang menggunakan laser berdaya tinggi untuk mensinter partikel bubuk kecil polimer menjadi struktur padat berdasarkan model 3D yang sudah dibuat sebelumnya.
Pencetakan SLS 3D telah menjadi pilihan populer bagi para teknisi dan produsen selama beberapa dekade. Biaya per suku cadang yang murah, produktivitas yang tinggi serta material yang mumpuni menjadikan teknologi ideal untuk berbagai aplikasi. Mulai dari pembuatan prototipe cepat hingga pembuatan batch kecil, bridge atau manufaktur kustom.
Secara umum, mesin SLS 3D printing terdiri dari 8 bagian yakni:
- Pemanas/Heater
- Build Chamber
- Powder Delivery System
- Printed Part
- Pelapis Ulang
- Sinar Laser
- X-Y Scanning Monitor
- Laser.
Adapun cara kerja mesin SLS terbagi ke dalam 3 tahapan:
Pencetakan. Bubuk tersebar di dalam lapisan tipis di atas platform di dalam Build Chamber. Di bagian inilah proses pencetakan dilakukan lapis demi lapis sampai objek selesai dicetak
Pendinginan. Setelah pencetakan, Build Chamber perlu sedikit didinginkan dalam wadah cetak dan di luar printer untuk memastikan sifat mekaniknya optimal dan menghindari lengkungan pada bagian-bagiannya
Post-processing. Bagian yang sudah jadi harus dikeluarkan dari ruang pembuatan dan dibersihkan dari bubuk yang berlebihan. Bubuk yang tersisa dapat didaur ulang sementara bagian yang selesai dicetak bisa diproses lebih lanjut ke tahap berikutnya.
Sejarah Singkat SLS 3D Printing
SLS termasuk salah satu teknik manufaktur aditif yang pertama, dikembangkan pada pertengahan tahun 1980-an oleh Dr. Carl Deckard dan Dr. Joe Beaman di University of Texas di Austin. Metode yang mereka gunakan kemudian mengalami sejumlah penyesuaian agar bisa digunakan dengan berbagai bahan termasuk plastik, logam, kaca, keramik dan berbagai bubuk bahan komposit.
Saat ini, teknologi ini secara kolektif termasuk ke dalam kategori powder bed fusion, sebuah proses manufaktur aditif yang menggunakan energi panas secara selektif kemudian menggabungkan wilayah powder bed-nya.
Dua sistem powder bed fusion yang paling umum saat ini berbasis plastik (yang dikenal sebagai SLS) dan berbasis logam yang disebut sebagai DMLS (Direct Metal Laser Sintering) atau peleburan laser selektif (SLM/ Selective Laser Melting). Namun baru-baru ini, sistem powder bed fusion plastik maupun logam menjadi sangat mahal dan kompleks. Ini membuat penggunaannya dibatasi untuk sejumlah kecil suku cadang bernilai tinggi atau suku cadang khusus. Misalnya komponen perlengkapan ruang angkasa atau perangkat medis.
Inovasi di lapangan melonjak pesat baru-baru ini. Ini membuat SLS berbasis plastik sekarang siap mengikuti popularitas teknologi pencetakan 3 dimensi lainnya seperti stereolithography (SLA) dan Fused Deposition Modeling (FDM). Hal ini memungkinkan adopsi teknologi yang lebih luas dengan sistem yang mudah diakses dan ringkas.
Kelebihan Cetak 3 Dimensi dengan SLS
Bagi Anda yang ingin meningkatkan proses pengembangan produk Anda, SLS 3D printing benar-benar sebuah teknik yang bisa memudahkan. Teknik ini memberikan banyak keuntungan bagi para desainer maupun insinyur. Ini bisa menjadi peluang bagus bagi Anda untuk mencoba desain dan proses manufaktur yang efisien untuk proyek Anda. Beberapa kelebihan yang perlu Anda ketahui antara lain:
-
Pilihan Material yang Banyak
Saat mencetak 3 dimensi dengan proses Selective Laser Sintering ini, Anda bisa menggunakan bahan yang berbeda-beda. Sebut saja Nylon PA12, TPU, PA 11, PA 6 dan lain sebagainya. Anda bisa memilih bahan yang paling sesuai dengan kebutuhan.
-
Pengaplikasian yang Luas
Aplikasi untuk proses pencetakan 3D termasuk produk konsumen, model arsitektur, drone, robotika, mesin khusus, pembuatan perhiasan, jam tangan, peralatan olahraga, perangkat IoT, alas kaki, teknologi ortopedi, dan masih banyak lagi. Semua suku cadang yang Anda perlukan mulai dari pembuatan prototipe fungsional hingga proses produksi, semuanya bisa dilakukan dengan teknologi manufaktur aditif ini.
-
Komponen dengan Kualitas Terbaik
Berkat teknologi manufaktur aditif ini, Anda bisa membuat model konsep sampai suku cadang yang tangguh untuk pengujian fungsional. Anda bahkan bisa menambahkan finishing untuk mendapatkan hasil akhir produk yang bagus. Hanya dengan memodifikasi format file 3D printer yang Anda buat, Anda bisa melakukan iterasi sebanyak yang Anda inginkan demi mencapai hasil akhir terbaik.
Baca juga: 8 Komponen 3D Printer dan Fungsinya, Pelajari di Sini Yuk!
-
Bisa Digunakan untuk Pembuatan Prototyping sampai Produksi Massal
SLS tidak hanya mumpuni dimanfaatkan untuk membuat prototipe cepat, tapi juga untuk produksi. Pembuatan prototyping cepat bisa dibilang sebagai kelebihan paling menarik dari teknik SLS. Berbagai teknik manufaktur tradisional lain seperti Injection Moulding tidak bisa bersaing dengan lead time singkat yang dimiliki oleh mesin cetak SLS. Beberapa merek mesin cetak SLS mampu memberikan banyak pilihan material dan finishing cetak 3D untuk memperoleh hasil akhir yang bagus.
Baca juga: Apa Itu 3D Prototyping? Penting dan Banyak Manfaatnya, Lho!
Mengapa Anda sebaiknya mempertimbangkan mesin cetak 3D dengan teknik SLS 3D printing? Baik untuk produksi tunggal, batch kecil atau produksi massal, SLS adalah salah satu cara tercepat untuk menghasilkan objek 3 dimensi dengan kualitas terbaik.
Contoh Penggunaan Teknologi SLS 3D Printing
SLS 3D printing menggunakan nilon dan berbagai material lain untuk menghasilkan suku cadang yang fungsional dan tahan lama, menyaingi suku cadang yang diproduksi dengan menggunakan metode manufaktur tradisional. Kelebihan ini membuat SLS cocok diaplikasikan untuk:
A. Penggunaan Umum
- Pembuatan prototipe bagian produksi yang kompleks dan tahan lama
- Bagian snap fit/engsel hidup
- Desain otomotif
- Komponen penerbangan, saluran dan komponen tahan api
- Produksi dalam jumlah kecil dan solusi kustomisasi massal
- Pembuatan alat-alat kesehatan
- Bagian elastomer dan uretan seperti gasket, seal dan selang
- Bukti konsep dan model evaluasi dalam pembuatan desain fungsional
- Pembuatan model uji terowongan angin (wind-tunnel).
B. Penggunaan dalam Manufaktur Cepat
- Perangkat keras untuk kebutuhan luar angkasa
- Peralatan medis
- Peralatan elektronik, kemasan, konektor
- Perangkat keras keamanan dan militer.
C. Penggunaan dalam Pembuatan Perkakas dan Pola
- Pembuatan jig, fixtures dan berbagai tools
- Pola pengecoran.
D. Penggunaan dalam Proses Produksi
- Komponen penggunaan akhir jangka pendek
- Komponen plastik yang rumit.
Itulah beberapa informasi mengenai SLS 3D printing yang perlu Anda ketahui. Memilih teknik pencetakan 3 dimensi yang sesuai dengan kebutuhan adalah kunci memperoleh hasil cetakan akhir yang berkualitas. Semoga artikel ini bermanfaat.