Kalau 2D printer kita
hanya bias mencetak hal-hal yang hanya memiliki bentuk 2 dimensi saja, panjang
dan lebar. contohnya gambar, teks dll.
Nah bagaimana dengan 3D printer.??? Ini
kelebihannya printer 3 dimensi, pastinya mampu mencetak benda berwujud 3
dimensi (panjang, lebar, dan Tinggi).
Kok bisa.??? Bisaa donk…
Biasanya printer 3
dimensi ini digunakan untuk membuat sebuah prototype. Pada teknologi pemesinan,
proses pembentukan produk dilakukan dengan mengurangi material awal dengan cara
pemotongan, atau sering disebut juga dengan proses substraktif. Beberapa contoh
proses yang termasuk dalam proses subtraktif seperti proses bubut, proses
milling, proses gurdi, proses gergaji, dan sebagainya.
Pada teknologi rapid prototyping, proses
pembentukan produk atau prototipe dilakukan dengan cara menambahkan material
sedikit demi sedikit secara terkontrol untuk membentuk produk atau prototipe.
Teknologi ini sering juga disebut dengan istilah-istilah lain seperti layer manufacturing,
solid free-form fabrication (SFF), material addition manufacturing, dan
3D-printing.
3D Systems membuat interface antara CAD sistem dengan mesin-mesin buatannya, yaitu dengan cara membuat data geometri 3D produk dengan format STL. Saat ini, beberapa program CAD dapat menghasilkan file berformat *.stl untuk mempercepat proses dari CAD menjadi produk.
Ada beberapa macam teknik
dalam proses pembentukan print 3 dimensi, antara lain:
- STEROLITHOGRAPHY-SLA
Stereolithography adalah proses rapid
prototyping yang pertama dikomersialkan, diluncurkan pada tahun 80-an oleh 3-D
Systems. Gambar di samping adalah mesin 3D Systems SLA 250.
Teknik ini membangun model tiga dimensi dari
cairan polimer fotosensitif yang memadat ketika diberi cahaya ultraviolet.
Model dibangun diatas sebuah platform yang ditempatkan tepat di bawah permukaan
epoksi cair. Sinar laser UV bertenaga rendah difokuskan ke lapisan pertama,
memadatkan polimer cair pada lapisan pertama sesuai disain produk yang akan
dibentuk.
Kemudian elevator menurunkan platform sejauh
tebal satu lapisan. Pemangkas melapis ulang lapisan yang telah memadat dengan
cairan, dan sinar laser menuju ke lapisan kedua. Proses ini diulangi hingga
lapisan terakhir prototipe selesai dikerjakan. Setelah itu, bagian padatan
dipindahkan dan dibersihkan dari sisa cairan yang menempel.
- LAMINATED OBJECT MANUFACTUURING - LOM
Produk dari bahan lembaran plastik atau kertas
yang ditempel-tempel untuk membentuk sebuah prototipe. Lembaran plastik
ditempelkan pada lapisan sebelumnya dengan rol pemanas, kemudian sinar laser
memotong lembaran tersebut sesuai dengan batas luar dari bentuk penampang
produk.
Sinar
laser kemudian juga memotong lembaran di bagian luar produk dengan bentuk
kotak-kotak kecil sebagai material pendukung. Tujuan dari pemotongan ini adalah
untuk memudahkan pemisahan produk dengan material pendukung setelah produk
terbentuk seluruhnya. Setelah lapisan pertama selesai dikerjakan, platform
diturunkan sejauh tebal satu lapisan dan lembaran baru dilapiskan pada lembaran
sebelumnya. Proses ini diulangi hingga lapisan terakhir prototipe selesai
dikerjakan.
- SELECTIVR LASER SINTERING - SLS
Pada metoda ini material serbuk ditaburkan dan
diratakan di atas permukaan platform. Kemudian sinar laser memanaskan serbuk
secara selektif sesuai dengan bentuk penampang produk.
Sinar laser menyebabkan
serbuk-serbuk tersebut saling menyatu, selain itu sinar laser juga berguna
untuk menyatukan lapisan dengan lapisan di bawahnya. Serbuk-serbuk yang tidak
terkena sinar laser dibiarkan di tempat untuk digunakan sebagai material
pendukung.
Setelah
setiap satu lapisan selesai dikerjakan, platform diturunkan sejauh tebal satu
lapisan, dan serbuk-serbuk untuk lapisan berikutnya ditaburkan dan diratakan.
Setelah bentuk produk selesai dikerjakan seluruhnya, maka produk dipisahkan
dari material pendukung.
4. FUSED DEPOSITION MANUFACTURING - FDM
Pada metoda ini filamen termoplastik atau lilin
dilewatkan nosel panas, meleleh keluar
nosel dan menetes pada platform. Cairan lilin ini dengan cepat membeku
setelah keluar nosel untuk membentuk deposit. Nosel panas ini bergerak dalam
arah x-y sesuai dengan bentuk penampang produk.
yang bergerak di sumbu x-y.
Setelah
satu lapisan selesai dikerjakan, platform diturunkan sejauh tebal satu lapisan (arah z).
Langkah-langkah tersebut diulang-ulang hingga produk terbentuk seluruhnya.
5. SOLID GROUND CURING - SGC
Pada metoda ini, pertama resin fotosensitif
disemprotkan pada platform. Kemudian mesin menyusun suatu pola pada pelat kaca
dengan proses elektrostatik yang mirip dengan fotokopi. Sinar ultraviolet
dilewatkan melalui pola mengenai resin fotosensitif menyebabkan resin tersebut
menjadi padat pada bagian yang terkena sinar.
Kemudian
resin yang masih berbentuk cair dihisap dan lilin dituangkan untuk digunakan
sebagai material pendukung. Proses freis dilakukan untuk meratakan permukaan
atas lapisan. Langkah tersebut diulang-ulang hingga lapisan terakhir selesai
dikerjakan.
6. THREE DIMENSIONAL PRINTING - 3 DP
Pada metoda ini material serbuk ditaburkan di
atas platform dan diratakan dengan roller, kemudian nosel meneteskan perekat
secara selektif sesuai dengan bentuk penampang produk. Serbuk yang terkena perekat akan saling
berikatan, dan serbuk yang tidak terkena perekat berfungsi sebagai material
pendukung. Setelah satu lapisan selesai dikerjakan, platform diturunkan sejauh
tebal satu lapisan. Langkah tersebut diulang-ulang hingga lapisan terakhir
selesai dikerjakan.
7. SHAPE DEPOSITION MANUFACTURING - SDM
Metoda ini adalah metoda penggabungan antara
proses pemesinan dengan proses rapid prototyping, yaitu proses substraktif
dengan proses additif.
Proses
pembentukan tidak dilakukan per lapisan, namun per fitur bentuk. Ada tiga jenis
fitur bentuk, yaitu :
- Fitur Kerucut - bagian atas < bagian bawah
- Fitur Overhang - bagian atas > bagian bawah
- Fitur Campuran - fitur kerucut + overhang
