Apa Itu Printer 3D? Beserta Sejarah dan Fungsinya
Hallo Sobat Ambisius!!
Pastinya
kamu mengetahui apa itu printer?. Tapi mungkin kebanyakan dari kita hanya
mengetahui dan sering melihat printer kertas yang umum digunakan.
Tahukah
kamu? akhir – akhir ini teknologi printer sudah sangat berkembang menjadi
teknologi printer 3 dimensi. Teknologi printer 3 dimensi sudah populer
diberbagai negara.
Printer 3d merupakan sebuah
benda elektronik yang mampu mencetak suatu barang 3 dimensi yaitu barang yang
memiliki panjang, lebar, tinggi, volume, dan dapat dilihat dari sudut pandang
manapun.
Cara kerja
printer 3d
1. Modelling atau desain objek 3d
Tahap
pertama yaitu jika ingin mencetak suatu objek maka, kita harus merancang desain
dari benda yang ingin kita print. Desain objek 3d menggunakan software khusus
printer 3d seperti :
Autodesk fusion 360, Autodesk autocad, Ultimaker cura dan lainnya.
Pastikan printer 3d dan software yang digunakan saling support agar bisa
digunakan.
2. Proses pencetakan
Setelah file
dari rancangan desain sudah siap maka, selanjutnya lanjut ke tahap pencetakan.
Lama waktu pencetakan tergantung pada ukuran atau dimensi benda yang dicetak.
Mesin printer akan membaca rancangan 3d lalu menyusun lapisan berurutan
sehingga menjadi model virtual yang otomatis akan menjadi sebuah objek.
3. Proses finishing
Ketika benda
hasil print sudah jadi maka, pengguna printer 3d dapat melakukan finishing atau
penyempurnaan apabila pada bagian tertentu ada yang kurang rapih. Selain itu
proses finishing juga dapat menambahkan warna terhadap barang hasil print.
Keuntungan menggunakan
printer 3d
1. Kecepatan Produksi
Pada proses
produksi manufaktur tradisional, diperlukan waktu
berminggu-minggu atau berbulan-bulan untuk menerima suku cadang. Pencetakan 3D
mengubah model CAD menjadi bagian fisik dalam beberapa jam, memproduksi suku
cadang dan rakitan dari model konsep satu kali hingga prototipe fungsional dan
bahkan proses produksi kecil untuk pengujian. Hal ini memungkinkan desainer dan
insinyur untuk mengembangkan ide lebih cepat, dan membantu perusahaan untuk
membawa produk lebih cepat ke pasar.
2. Hemat Biaya
Dengan pencetakan 3D, tidak perlu peralatan dan penyiapan
mahal yang terkait dengan pencetakan atau pemesinan injeksi; peralatan yang
sama dapat digunakan mulai dari pembuatan prototipe hingga produksi untuk
membuat suku cadang dengan geometri berbeda. Karena pencetakan 3D menjadi semakin
mampu menghasilkan suku cadang penggunaan akhir yang fungsional, pencetakan 3D
dapat melengkapi atau menggantikan metode manufaktur tradisional untuk berbagai
aplikasi yang berkembang dalam volume rendah hingga menengah.
3. Kustomisasi
fleksibel
Dari sepatu hingga pakaian dan sepeda, kita dikelilingi
oleh produk yang dibuat dalam ukuran terbatas dan seragam karena bisnis
berusaha untuk menstandardisasi produk agar ekonomis untuk diproduksi. Dengan
pencetakan 3D, hanya desain digital yang perlu diubah untuk menyesuaikan setiap
produk dengan pelanggan tanpa biaya perkakas tambahan. Transformasi ini pertama
kali mulai mendapatkan pijakan di industri di mana penyesuaian kustom sangat
penting, seperti kedokteran dan kedokteran gigi, tetapi karena pencetakan 3D
menjadi lebih terjangkau, itu semakin digunakan untuk menyesuaikan produk
konsumen secara massal.
4. Kebebasan Desain
Pencetakan 3D dapat membuat bentuk dan bagian yang
kompleks, yang akan mahal atau bahkan tidak mungkin diproduksi dengan metode manufaktur
tradisional. Ini memberikan kesempatan untuk mengkonsolidasikan rakitan menjadi
bagian-bagian yang lebih sedikit untuk mengurangi berat, mengurangi sambungan
yang lemah, dan mengurangi waktu perakitan, membuka kemungkinan baru untuk
desain dan rekayasa.
5. Minim Resiko
Pengembangan produk adalah proses berulang yang
membutuhkan beberapa putaran pengujian, evaluasi, dan penyempurnaan. Menemukan
dan memperbaiki kekurangan desain lebih awal dapat membantu perusahaan
menghindari revisi yang mahal dan perubahan perkakas di kemudian hari. Dengan
pencetakan 3D, para insinyur dapat secara menyeluruh menguji prototipe yang
terlihat dan berfungsi seperti produk akhir, mengurangi risiko masalah kegunaan
dan kemampuan manufaktur sebelum beralih ke produksi.
Fungsi printer 3d
1. Rekayasa dan Desain Produk
Pembuatan prototipe cepat dengan pencetakan 3D
memberdayakan para insinyur dan perancang produk untuk mengubah ide menjadi
bukti konsep yang realistis, memajukan konsep-konsep ini menjadi prototipe
dengan ketelitian tinggi yang terlihat dan berfungsi seperti produk akhir, dan
memandu produk melalui serangkaian tahap validasi menuju produksi massal.
2. Manufaktur
Produsen mengotomatiskan proses produksi dan merampingkan
alur kerja dengan membuat prototipe perkakas dan langsung mencetak 3D alat
kustom, cetakan, dan alat bantu manufaktur dengan biaya dan waktu tunggu yang
jauh lebih rendah dibandingkan dengan manufaktur tradisional. Ini mengurangi
biaya produksi dan cacat, meningkatkan kualitas, mempercepat perakitan, dan
memaksimalkan efektivitas tenaga kerja.
3. Dental
Kedokteran gigi digital mengurangi risiko dan
ketidakpastian yang disebabkan oleh faktor manusia, memberikan konsistensi,
akurasi, dan presisi yang lebih tinggi di setiap tahap alur kerja untuk meningkatkan
perawatan pasien. Printer 3D dapat menghasilkan berbagai produk dan peralatan
khusus berkualitas tinggi dengan biaya satuan rendah dengan hasil yang sesuai
dan dapat diulang.
4. Pendidikan
Printer 3D adalah alat multifungsi untuk pembelajaran mendalam
dan penelitian lanjutan. Mereka dapat mendorong kreativitas dan mengekspos
siswa ke teknologi tingkat profesional sambil mendukung kurikulum dibidang
sains, teknik, seni, dan desain.
5. Kesehatan
Pencetakan 3D desktop kelas profesional yang terjangkau
membantu dokter memberikan perawatan dan perangkat yang disesuaikan untuk
melayani setiap individu dengan lebih baik, peran printer 3D dibidang medis
berdampak tinggi sekaligus menghemat waktu dan biaya organisasi secara
signifikan dari lab ke ruang operasi.
6. Hiburan
Model fisik definisi tinggi banyak digunakan dalam
pembuatan patung, pemodelan karakter, dan pembuatan prop. Bagian cetakan 3D
telah membintangi film stop-motion, video game, kostum dipesan lebih dahulu,
dan bahkan efek khusus untuk film blockbuster.
7. Perhiasan
Pembuatan perhiasan
secara profesional
menggunakan pencetakan CAD dan 3D untuk membuat prototipe
desain dengan cepat, menyesuaikan klien, dan menghasilkan sejumlah besar
potongan siap pakai. Alat print 3D memungkinkan pembuatan
potongan yang konsisten dan detail.
8. Audiologi
Spesialis pendengaran dan lab
cetakan telinga menggunakan alur kerja digital dan pencetakan 3D untuk
memproduksi produk telinga kustom berkualitas lebih tinggi secara lebih
konsisten, dan pada volume yang lebih tinggi untuk aplikasi seperti alat bantu
dengar di belakang telinga, pelindung pendengaran, serta penyumbat telinga dan
earbud khusus.
Jenis –
jenis printer 3d
1. Stereolithography
(SLA) Technology
SLA adalah proses pembuatan
prototipe yang cepat. Mereka yang menggunakan teknologi ini sangat serius
dengan akurasi dan presisi. Ini dapat menghasilkan objek dari file data CAD 3D
(yang dihasilkan komputer) hanya dalam beberapa jam. Ini adalah proses pencetakan
3D yang populer karena detail dan ketepatannya yang bagus.
Mesin yang menggunakan
teknologi ini menghasilkan model, pola, prototipe, dan berbagai bagian produksi
yang unik. Mereka melakukan ini dengan mengubah photopolymers cair (jenis
plastik khusus) menjadi objek 3D padat, satu lapis pada satu waktu.
Pencetakan SLA memiliki
keunggulan dari segi biaya yang ekonomis yang cocok digunakan untuk berbagai
industri.
2. Digital
Light Processing (DLP) Technology
DLP merupakan teknologi printer
3D tertua di dunia,
dibuat oleh seorang fisikawan bernama Larry Hornbeck pada tahun 1987.
Ini mirip dengan SLA mengingat ia juga bekerja dengan fotopolimer. Resin
plastik cair yang digunakan oleh printer dimasukkan ke dalam wadah resin
bening. Perbedaan
utama antara keduanya, yaitu sumber cahaya. Printer dengan
teknologi SLA menggunakan
sinar ultra violet, Sedangkan printer DLP menggunakan sumber cahaya tradisional, contohnya lampu busur. Proses ini dapat
meningkatkan kecepatfdm an proses pencetakan. Saat ada banyak
cahaya, resin cepat mengeras. Dibandingkan dengan pencetakan 3D SLA, DLP
mencapai waktu cetak yang lebih cepat untuk sebagian besar bagian. Alasan lebih
cepat adalah karena mengekspos seluruh lapisan sekaligus. Dengan pencetakan
SLA, laser harus menarik keluar setiap lapisan ini, dan ini membutuhkan waktu.
Kelebihan lainnya untuk teknologi
pencetakan DLP adalah kuat dan menghasilkan model resolusi tinggi setiap saat.
Ini juga ekonomis dengan kemampuan untuk menggunakan bahan yang lebih murah
bahkan untuk objek yang rumit dan detail.
3. Fused
Deposition Modeling (FDM) Technology
Teknologi FDM merupakan proses pencetakan
3D yang berhasil
dikembangkan dan dipantenkan oleh seorang penemu
pemodelan yang bernama Scott
Crump, dan kemudian
diimplementasikan oleh Stratasys Ltd., pada 1980-an. Ini menggunakan bahan
plastik termal kelas produksi untuk mencetak objek 3D-nya.
FDM populer untuk memproduksi
prototipe fungsional, model konsep, dan alat bantu manufaktur. Ini adalah
teknologi yang dapat membuat detail akurat dan menawarkan rasio kekuatan
terhadap berat yang luar biasa.
FDM digunakan di berbagai industri,
termasuk untuk teknik mesin dan produsen suku cadang.
4.
Selective Laser Sintering (SLS) Technology
Seorang pengusaha, penemu, dan
guru Amerika bernama Dr. Carl Deckard berhasil mematenkan dan mengembangkan teknologi SLS pada
pertengahan 1980-an. Teknologi SLS menggunakan laser CO2 berdaya tinggi untuk menyatukan partikel – partikel. Bahan logam bubuk sinter laser (meskipun dapat menggunakan bahan lain
juga, seperti bubuk nilon putih, keramik, dan bahkan kaca).
5.
Selective Laser Melting (SLM) Technology
SLM membuat penampilan debutnya
kembali pada tahun 1995. Itu adalah bagian dari proyek penelitian Jerman di
Institut Fraunhofer ILT, yang terletak di kota paling barat negara Aachen.
Seperti SLA, SLM juga menggunakan sinar laser bertenaga tinggi untuk membentuk
bagian 3D. Selama proses pencetakan, sinar laser meleleh dan menggabungkan
Penggunaan umum untuk
pencetakan SLM adalah dengan bagian 3D yang memiliki struktur, geometri, dan
dinding yang rumit. Industri kedirgantaraan menggunakan pencetakan 3D SLM di
beberapa proyek perintisnya.
SLM biasanya digunakan untuk berfokus pada suku cadang
yang presisi, tahan lama, dan ringan. Ini adalah teknologi yang mahal. SLM
cukup luas sekarang di antara industri kedirgantaraan dan ortopedi medis.
Mereka yang berinvestasi dalam printer 3D SLM termasuk peneliti, universitas,
dan pengembang bubuk logam.
6. Electron
Beam Melting (EBM) Technology
Perusahaan asal Swedia yaitu Arcam AB berhasil mengembangkan dan mendirikan EBM pada tahun 1997. EBM merupakan teknologi pencetakan
3D yang mirip dengan SLM karena menggunakan teknik fusi bedak. Perbedaan
keduanya terletak pada sumber tenaganya. Pendekatan SLM di atas menggunakan
laser bertenaga tinggi dalam ruang gas mulia, atau inert. EBM, di sisi lain,
menggunakan berkas elektron yang kuat dalam ruang hampa.
Selain dari sumber daya, proses
yang tersisa di antara keduanya sangat mirip. Penggunaan utama EBM adalah untuk
mencetak bagian logam 3D. Karakteristik utamanya adalah kemampuannya untuk
mencapai geometri kompleks dengan kebebasan desain. EBM juga menghasilkan
bagian-bagian yang sangat kuat dan padat dalam riasannya.
Berikut adalah beberapa fitur
mengesankan EBM lainnya:
·
Tidak
memerlukan peralatan bantu tambahan untuk proses pencetakan 3D
·
Telah
meningkatkan efisiensi menggunakan bahan baku
·
Mengurangi
waktu tunggu sehingga suku cadang lebih cepat dipasarkan
·
Dapat
membuat suku cadang yang berfungsi penuh dan tahan lama sesuai permintaan untuk
berbagai industri
7.
Laminated Object Manufacturing (LOM) Technology
Perusahaan asal California, Amerika Serikat yang
bernama Helisys Inc. pertama kali berhasil mengembangkan LOM sebagai metode pencetakan 3D
yang efektif dan terjangkau. Seorang insinyur desain AS bernama Michael
Feygin—pelopor dalam teknologi cetak 3D—awalnya mematenkan LOM.
LOM merupakan sistem
prototyping cepat yang bekerja dengan menggabungkan lapisan plastik atau kertas
menggunakan panas dan tekanan.
LOM tetap menjadi salah satu
yang tercepat. Ini juga mungkin metode yang paling terjangkau untuk membuat
prototipe 3D. Alasan untuk ini adalah karena rendahnya biaya bahan yang
digunakan (kertas dan plastik). Ini juga merupakan proses yang dapat membuat
objek cetak 3D yang cukup besar. Mereka yang terus menggunakan printer LOM saat
ini termasuk arsitek, seniman, dan pengembang produk.
8. Binder
Jetting (BJ) Technology
Massachusetts Institute of
Technology (MIT) pertama kali menemukan pencetakan BJ 3D.
BJ adalah proses pencetakan 3D
yang menggunakan dua jenis bahan untuk membangun objek: bahan berbasis bubuk
(biasanya gipsum) dan bahan pengikat. Seperti namanya, “bonding” agent
bertindak sebagai perekat yang kuat untuk merekatkan (mengikat) lapisan bedak
menjadi satu. Nozel printer mengeluarkan pengikat dalam bentuk cair yang mirip
dengan printer inkjet 2D biasa. Setelah menyelesaikan setiap lapisan, pelat
bangunan sedikit diturunkan untuk memungkinkan lapisan berikutnya. Proses ini
berulang sampai objek mencapai ketinggian yang diinginkan.
Bahan – bahan yang seringkali digunakan
dalam proses pencetakan
BJ meliputi:
·
Keramik
·
logam
·
Pasir
·
plastik
Tidak mungkin mendapatkan objek
3D beresolusi super tinggi atau terlalu kasar dengan pencetakan BJ, tetapi ada
keuntungan lain. Misalnya, printer ini memungkinkan kamu untuk mencetak bagian
dalam warna penuh. Untuk melakukan ini, kamu cukup menambahkan pigmen warna ke
pengikat, yang biasanya meliputi hitam, putih, cyan, kuning, dan magenta.
Teknologi ini masih berkembang, jadi harapkan lebih banyak hal hebat akan
datang di masa depan. Pada saat penulisan, beberapa aplikasi pencetakan BJ 3D
termasuk prototipe cepat, dan berbagai kegunaan di industri kedirgantaraan,
otomotif, dan medis.
9. Material
Jetting (MJ) Polyjet and Wax Casting Technology
Material Jetting disebut sebagai pengecoran lilin. Tidak seperti teknologi
pencetakan 3D lainnya, tidak ada satu pun penemu untuk MJ. Faktanya, hingga
saat ini lebih merupakan teknik daripada proses pencetakan yang sebenarnya. Itu
adalah sesuatu yang telah digunakan perhiasan selama berabad-abad.
Pengecoran lilin telah menjadi proses tradisional di mana pengguna
menghasilkan perhiasan berkualitas tinggi yang dapat disesuaikan. Alasan
disebutkan di sini adalah karena pengenalan pencetakan 3D. Berkat kedatangan
teknologi ini, pengecoran lilin sekarang menjadi proses otomatis.
Saat ini, printer MJ 3D memproduksi suku cadang beresolusi tinggi,
terutama untuk industri gigi dan perhiasan. Teknologi Polyjet juga menawarkan
resolusi yang sangat baik. Tidak seperti printer lilin digital, orang
menggunakan perangkat Polyjet untuk membuat suku cadang untuk berbagai
industri.
Sejarah
singkat printer 3d
Tahun 80-an
Pada 1981 Hideo Kodama mencoba menemukan cara untuk mengembangkan sistem prototipe
cepat. Dia datang dengan pendekatan lapis demi lapis untuk manufaktur,
menggunakan resin fotosensitif yang dipolimerisasi oleh sinar UV.
Meskipun Kodama tidak dapat mengajukan
persyaratan paten untuk teknologi ini, ia paling sering dianggap sebagai penemu
pertama dari sistem manufaktur ini, yang merupakan versi awal dari mesin SLA
modern.
Di seluruh dunia beberapa tahun kemudian,
trio peneliti Prancis juga berusaha membuat mesin prototipe cepat. Alih-alih
resin, mereka berusaha menciptakan sistem yang menyembuhkan monomer cair
menjadi padat dengan menggunakan laser.
Mirip dengan Kodama, mereka tidak dapat
mengajukan paten untuk teknologi ini, tetapi mereka masih dikreditkan dengan
datangnya sistem tersebut.
Pada tahun yang sama, Charles Hull,
mengajukan paten pertama untuk Stereolithography (SLA). Seorang pembuat
furnitur Amerika yang frustrasi karena tidak dapat dengan mudah membuat suku
cadang kustom kecil, Hull mengembangkan sistem untuk membuat model 3D dengan
menyembuhkan resin fotosensitif lapis demi lapis.
Pada tahun
1986 ia mengajukan permohonan patennya untuk
teknologi tersebut, dan pada tahun 1988 ia melanjutkan untuk mendirikan 3D
Systems Corporation. Printer 3D SLA komersial pertama, SLA-1, dirilis oleh
perusahaannya pada tahun 1988.
Tapi SLA bukan satu-satunya proses manufaktur
aditif yang dieksplorasi selama ini.
Pada tahun
1988, Carl Deckard di University of Texas
mengajukan paten untuk teknologi Selective Laser Sintering (SLS). Sistem ini
menggabungkan bubuk, bukan cairan, menggunakan laser.
Fused Deposition Modeling (FDM) juga
dipatenkan pada waktu yang hampir bersamaan oleh Scott Crump. FDM, juga disebut
Fabrikasi Filamen Fused, berbeda dari SLS dan SLA dalam hal daripada
menggunakan cahaya, filamen langsung diekstrusi dari nozzle yang dipanaskan.
Teknologi FFF telah menjadi bentuk paling umum dari pencetakan 3D yang kita
lihat sekarang.
Ketiga teknologi ini bukan satu-satunya jenis
metode pencetakan 3D yang ada. Tapi, mereka adalah tiga yang berfungsi sebagai
blok bangunan yang akan meletakkan dasar bagi teknologi untuk tumbuh dan
industri akan terganggu.
Tahun 90-an
Di tahun 90-an, banyak perusahaan dan startup mulai bermunculan dan
bereksperimen dengan berbagai teknologi manufaktur aditif.
Tahun 2000-an - sekarang
Pada tahun 2005, Open Source mengubah permainan untuk pencetakan 3D, memberi orang lebih
banyak akses ke teknologi ini. Dr. Adrian Bowyer menciptakan Proyek RepRap,
yang merupakan inisiatif sumber terbuka untuk membuat printer 3D yang dapat
membuat printer 3D lain, bersama dengan objek cetak 3D lainnya.
Pada tahun
2006, printer SLS pertama yang tersedia secara
komersial dirilis, mengubah permainan dalam hal pembuatan suku cadang industri
sesuai permintaan.
Alat CAD juga menjadi lebih tersedia saat
ini, memungkinkan orang untuk mengembangkan model 3D di komputer mereka. Ini
adalah salah satu alat terpenting dalam tahap awal pembuatan cetakan 3D.
Selama ini, mesin sangat berbeda dari yang
kita gunakan sekarang. Mereka sulit digunakan, mahal, dan banyak cetakan akhir
membutuhkan banyak pasca-pemrosesan. Tetapi inovasi terjadi setiap hari dan
penemuan, metode, dan praktik disempurnakan dan diciptakan.
Pada tahun
2008, kaki palsu pertama dicetak, mendorong
pencetakan 3D menjadi sorotan dan memperkenalkan istilah tersebut kepada jutaan
orang di seluruh dunia.
Pada tahun 2009, paten FDM yang diajukan pada tahun 80-an jatuh ke domain publik, mengubah
sejarah pencetakan 3D dan membuka pintu bagi inovasi. Karena teknologi sekarang
lebih tersedia untuk perusahaan baru dan persaingan, harga printer 3D mulai
turun dan pencetakan 3D menjadi lebih dan lebih mudah diakses.
Pada tahun
2010-an, harga printer 3D mulai menurun, membuatnya
tersedia untuk umum. Seiring dengan penurunan harga, kualitas dan kemudahan
pencetakan juga meningkat.
Bahan yang digunakan printer juga telah
berevolusi. Sekarang ada berbagai macam plastik dan filamen yang banyak
tersedia. Bahan seperti Carbon Fiber dan Glass Fiber juga dapat dicetak 3D.
Beberapa materi iklan bahkan bereksperimen dengan bahan cetak seperti cokelat
atau pasta!
Pada tahun
2019, bangunan cetak 3D fungsional terbesar di
dunia selesai dibangun. Pencetakan 3D sekarang secara konsisten digunakan dalam
mengembangkan alat bantu dengar dan aplikasi perawatan kesehatan lainnya, dan
banyak industri dan sektor telah mengadopsi teknologi tersebut ke dalam alur
kerja sehari-hari mereka.
Inilah informasi yang membahas tentang Apa Itu Printer 3D Beserta Sejarah, Jenis, dan Fungsinya. Semoga dari penjelasan tersebut dapat memberikan kamu informasi yang bermanfaat. Terima kasih dan semoga bermanfaat.
Terima kasih min,informasi yang diberikan sangat bermanfaat bagi kita semua 🙏🏻
ReplyDeletehttp://Kwikprintsby.business.site