Cetak 3D atau manufaktur aditif(3D printing or additive manufacturing) adalah proses pembuatan benda tiga dimensi dari file digital. Penciptaan/pencetakan objek 3D dicetak dicapai dengan menggunakan proses aditif. Dalam proses aditif obyek dibuat dengan meletakkan lapisan berturut-turut dari bahan sampai seluruh objek dibuat. Masing-masing lapisan ini dapat dilihat sebagai irisan tipis horisontal penampang objek akhirnya.
Cara kerjanya
Semuanya dimulai dengan membuat desain virtual dari objek yang ingin Anda ciptakan. Desain virtual ini dibuat dalam CAD (Computer Aided Design) file menggunakan program pemodelan 3D (untuk menciptakan objek yang sama sekali baru) atau dengan menggunakan scanner 3D (untuk menyalin objek yang sudah ada). Scanner ini membuat salinan digital 3D dari sebuah objek dan menempatkan ke dalam program pemodelan 3D.
Untuk mempersiapkan file digital yang dibuat dalam program pemodelan 3D untuk pencetakan, perangkat lunak irisan model akhir menjadi ratusan atau ribuan lapisan horisontal. Ketika berkas siap ini diupload dalam printer 3D, printer menciptakan objek lapis demi lapis. 3D printer membaca setiap slice (atau 2D gambar) dan hasil untuk membuat objek pencampuran setiap lapisan bersama-sama dengan tidak ada tanda yang terlihat layering, sehingga satu objek menjadi tiga dimensi.
Metode dan teknologi
Tidak semua printer 3D menggunakan teknologi yang sama untuk mewujudkan benda yang diinginkan. Ada beberapa cara untuk melakukannya dan semua yang tersedia pada tahun 2012 yang aditif, berbeda terutama dalam cara pelapisan tersebut, didirikan untuk menciptakan obyek akhir. Beberapa metode menggunakan leleh atau pelunakan bahan untuk memproduksi lapisan. Selective laser sintering (SLS) dan fused deposition modeling (FDM) adalah teknologi yang paling umum menggunakan pencetakan cara ini. Metode lain dari pencetakan untuk meletakkan bahan cair yang dikeringkan dengan teknologi yang berbeda. Teknologi yang paling umum menggunakan metode ini disebut stereolithography (SLA).
Selective laser sintering (SLS)
Teknologi ini menggunakan laser daya tinggi untuk memadukan partikel kecil dari plastik, logam, serbuk keramik atau gelas, menjadi massa yang memiliki bentuk yang diinginkan tiga dimensi. Laser selektif sekering bahan bubuk dengan memindai penampang (atau lapisan) yang dihasilkan oleh program pemodelan 3D pada permukaan tempat bubuk. Setelah masing-masing penampang dipindai, tempat bubuk diturunkan satu ketebalan lapisan. Kemudian layer/lapisan baru bahan diterapkan/dituangkan di atas dan proses ini diulang sampai obyek selesai.
Semua bubuk tertuang tetap seperti itu dan menjadi struktur pendukung untuk objek. Oleh karena itu tidak perlu struktur pendukung ini merupakan keuntungan lebih dari SLS dan SLA. Semua bubuk yang tidak terpakai dapat digunakan untuk pencetakan berikutnya. SLS dikembangkan dan dipatenkan oleh Dr Carl Deckard di University of Texas pertengahan tahun 1980, di bawah sponsorship DARPA.
Animasi proses SLS
Fused deposition modeling (FDM)
Teknologi FDM bekerja menggunakan filamen plastik atau kawat logam yang dilepaskan dari koil dan pasokan bahan untuk tekanan mulut pipa yang dapat mengubah aliran on dan off. Mulut pipa dipanaskan untuk melelehkan material dan dapat berpindah di kedua arah horisontal dan vertikal dengan mekanisme numerik dikontrol, dikendalikan langsung oleh paket perangkat lunak manufaktur dibantu komputer (CAM computer-aided manufacturing). Objek diproduksi dengan menekan bahan cair untuk membentuk lapisan sebagai bahan yang mengeras segera setelah tekanan dari mulut pipa.
FDM diciptakan oleh Scott Crump di akhir 80-an. Setelah mematenkan teknologi ini ia mulai mendirikan perusahaan Stratasys pada tahun 1988 Perangkat lunak yang dilengkapi dengan teknologi ini secara otomatis menghasilkan struktur pendukung jika diperlukan. Mesin membagi-bagi dua bahan, satu untuk model dan satunya membentuk struktur dukungan siap pakai.
Istilah Fused deposition modeling dan singkatan untuk FDM adalah merek dagang oleh Stratasys Inc Istilah persis sama, fused filament fabrication(FFF), diciptakan oleh anggota proyek RepRap untuk memberikan ungkapan, yang secara hukum dibatasi dalam penggunaannya.
Animation of the FDM process
Stereolithography (SLA)
Teknologi utama di mana photopolymerization digunakan untuk menghasilkan bagian padat dari cairan adalah SLA. Teknologi ini menggunakan tong ultraviolet resin photopolymer cair dan laser ultraviolet untuk membangun lapisan objek satu per satu. Untuk setiap lapisan, sinar laser meniru penampang dari pola bagian pada permukaan resin cair. Paparan sinar laser ultraviolet mengering dan membeku pola yang dibentuk pada resin dan bergabung ke lapisan bawah.
Setelah pola telah diketahui lift platformnya SLA turun dengan jarak yang sama dengan ketebalan satu lapisan, biasanya 0,05 mm sampai 0,15 mm (0,002 "untuk 0,006"). Kemudian, resin penuh menyapu pisau dibagian penampang, kembali pelapisan dengan bahan baru. Di permukaan ini baru cair, pola lapisan berikutnya dibentuk, bergabung dengan lapisan sebelumnya. Bila Lengkap objek tiga dimensi dibentuk oleh proyek ini. Stereolithography memerlukan penggunaan struktur pendukung yang berfungsi untuk melampirkan bagian lift Platformnya.
Teknik ini diciptakan pada tahun 1986 oleh Charles Hull, yang juga pada saat itu mendirikan perusahaan, Sistem 3D.
Animation of the SLA process
Applications/Pengaplikasian
pengaplikasian memasukkan desain visualisasi , prototyping / CAD, pengecoran logam, arsitektur, pengajaran/Edukasi, geospasial, kesehatan dan hiburan / ritel.Aplikasi lain akan mencakup merekonstruksi fosil dalam paleontologi, replikasi artefak kuno dan tak ternilai dalam arkeologi, merekonstruksi tulang dan bagian tubuh dalam patologi forensik dan merekonstruksi bukti rusak berat diperoleh dari penyelidikan TKP.
Pada tahun 2007 penggunaan teknologi cetak 3D untuk ekspresi artistik disarankan. Seniman telah menggunakan printer 3D dengan berbagai cara.
Pada 2010 teknologi cetak 3D sedang dipelajari oleh perusahaan bioteknologi dan akademisi untuk kemungkinan digunakan dalam aplikasi teknik jaringan di mana organ dan bagian tubuh yang dibangun dengan menggunakan teknik inkjet. Lapisan sel-sel hidup disimpan ke media gel dan perlahan-lahan membangun untuk membentuk struktur tiga dimensi. Beberapa istilah telah digunakan untuk mengacu pada bidang penelitian seperti: printing organ, bio-printing, dan teknik jaringan komputer-bantu.
Industri printing
Dalam beberapa tahun terakhir istilah pencetakan 3D telah menjadi lebih dikenal dan teknologi telah mencapai publik yang lebih luas. kebanyakan orang bahkan Masih belum mendengar tentang istilah ini, sementara teknologi telah digunakan selama beberapa dekade. Terutama produsen telah lama menggunakan printer ini dalam proses desain mereka untuk menciptakan prototipe untuk manufaktur dan penelitian tujuan tradisional. Menggunakan printer 3D untuk tujuan ini disebut prototyping cepat.
Mengapa menggunakan printer 3D dalam proses ini Anda mungkin bertanya pada diri sendiri. Sekarang, printer 3D yang cepat dapat memiliki puluhan ribu dolar dan akhirnya menyelamatkan perusahaan berkali-kali bahwa jumlah uang dalam proses prototyping. Misalnya, Nike menggunakan printer 3D untuk membuat prototipe multi-warna sepatu. itu digunakan untuk menghabiskan ribuan dolar pada prototipe dan menunggu mingguan untuk hasilnya. Sekarang, biaya hanya dalam ratusan dolar, dan perubahan dapat dilakukan langsung pada komputer dan prototipe dicetak ulang pada tiap hari yang sama.
Selain prototyping cepat, cetak 3D juga digunakan untuk pembuatan cepat. Manufaktur cepat adalah metode baru manufaktur di mana perusahaan menggunakan printer 3D untuk jangka pendek kustom manufaktur. Dengan cara ini manufaktur objek dicetak tidak prototipe tapi produk pengguna akhir yang sebenarnya. Di sini Anda dapat mengharapkan lebih ketersediaan produk yang disesuaikan secara pribadi.
Personal printing/printing pribadi
Pencetakan 3D Pribadi atau pencetakan 3D dalam negeri terutama untuk penggemar-penggemar dan benar-benar mulai tumbuh pada tahun 2011 karena perkembangan pesat dalam hal ini printer pasar baru yang semakin murah-murah, dengan harga biasanya di kisaran $ 250 - $ 2.500/Rp 2.500.000-25.000.000. Hal ini menempatkan printer 3D menjadi lebih ringan.
The RepRap proyek open source yang benar-benar memicu pasar dengan industri ini. sekitar seribu dolar/10 juta orang telah mampu membeli kit RepRap dan membawa printer 3D pribadi mereka sendiri, lengkap dengan kustomisasi mereka mampu membua sendirit. sangat mempercepat pembangunan dengan idenya. Semua orang bekerja pada RepRap berbagi pengetahuan mereka sehingga orang lain dapat menggunakannya dan memperbaikinya lagi.
Perkembangan pesat ini printer 3D open source adalah mendapatkan bunga baik di negara maju maupun negara berkembang dan memungkinkan kedua hiper-kustomisasi dan penggunaan desain dalam domain publik untuk membuat open source teknologi tepat guna melalui saluran seperti Thingiverse dan Cubify . Teknologi ini juga dapat membantu perkembangan insustainable sebagai teknologi tersebut dengan mudah dan ekonomis terbuat dari sumber daya tersedia oleh masyarakat lokal untuk memenuhi kebutuhan mereka.
Service/layanan
Tidak semua orang mampu atau bersedia untuk membeli printer 3D mereka sendiri. Apakah ini berarti Anda tidak bisa menikmati kemungkinan pencetakan 3D? Tidak, tidak perlu khawatir. Ada biro jasa cetak 3D seperti Shapeways dan Ponoko yang dapat sangat murah mencetak dan memberikan sebuah objek dari file digital yang Anda hanya meng-upload ke situs web yang user-friendly. Anda bahkan dapat menjual desain 3D Anda pada situs web mereka dan mendapat sedikit uang dari itu!
Jika Anda tidak merancang model 3D Anda sendiri, Anda masih dapat mencetak beberapa objek yang sangat bagus. Ada repositori Model seperti Thingiverse, Gudang Gambar 3D dan 3D Parts database yang memiliki file model yang dapat Anda download secara gratis.
Ada juga perusahaan yang menawarkan jasa mereka business-to-bisnis. Ketika, misalnya, Anda memiliki praktek arsitektur dan Anda perlu untuk membuat model dengan skala sangat memakan waktu melakukan ini dengan cara mode lama. Ada layanan di mana Anda dapat mengirim model digital Anda dan mereka mencetak buatan anda untuk digunakan dalam presentasi klien.layanan Semacam ini sudah dapat ditemukan dalam banyak industri yang berbeda seperti gigi, medis, hiburan dan seni.
History/Sejarah
Dalam sejarah manufaktur, metode subtraktif sering datang duluan. bagian mesin (menghasilkan bentuk yang tepat dengan presisi tinggi) umumnya urusan subtraktif, dari pengajuan dan berputar melalui penggilingan.
Aplikasi aditif manufaktur paling awal telah di ujung toolroom spektrum manufaktur. Misalnya, prototyping cepat adalah salah satu yang paling awal varian aditif dan misinya adalah untuk mengurangi lead time dan biaya pengembangan prototipe bagian-bagian baru dan perangkat, yang sebelumnya hanya dilakukan dengan metode toolroom subtraktif (biasanya lambat dan mahal). Namun, seperti tahun-tahun berlalu dan teknologi terus mengalami kemajuan, metode aditif bergerak semakin menjauh ke akhir produksi manufaktur. Bagian yang sebelumnya adalah satu-satunya bagian metode subtraktif sekarang dalam beberapa kasus dibuat lebih menguntungkan melalui yang aditif.
Namun, integrasi nyata dari teknologi aditif baru ke dalam produksi komersial pada dasarnya adalah soal melengkapi metode subtraktif daripada menggusur mereka sepenuhnya. Prediksi untuk masa depan manufaktur komersial, mulai dari periode masa sudah- hari ini dimulai, adalah bahwa perusahaan manufaktur perlu fleksibel, terus meningkatkan pengguna dari semua teknologi yang tersedia dalam rangka untuk tetap kompetitif.
Future/masa Depan
Hal ini diprediksi oleh beberapa pendukung aditif manufaktur yang perkembangan teknologi ini akan mengubah sifat commerce, karena pengguna akhir akan dapat berbuat banyak manufaktur mereka sendiri daripada terlibat dalam perdagangan untuk membeli produk dari orang-orang dan perusahaan lainnya.
Printer 3D mampu keluar dalam warna dan beberapa bahan sudah ada dan akan terus meningkatkan ke titik di mana produk fungsional akan dapat menjadi output. Dengan efek pada penggunaan energi, pengurangan limbah, kustomisasi, ketersediaan produk, obat-obatan, seni, konstruksi dan ilmu, cetak 3D akan mengubah dunia manufaktur seperti yang kita kenal.
Jika Anda tertarik untuk memprediksi masa depan yang lebih dan spekulasi tentang masa depan cetak 3D,silahkan pergi mengunjungi The Future Of Open Fabrication.
Semoga info bermanfaat
