PRINTER MASA DEPAN
Masih ingat Doraemon, tokoh kartun anak-anak
dari jepang yang ditayangkan oleh salah satu stasiun tv swasta. Doraemon adalah
seekor kucing dari masa depan yang menjadi sahabat Nobita. Doraemon memiliki
kantong ajaib di perutnya yang dapat mengeluarkan alat-alat masa depan yang
dapat membantu Nobita menyelesaikan masalah-masalahnya atau mewujudkan
keinginannya. Melihat film kartun tersebut, terbayang betapa nikmatnya kalo
memiliki Doraemon di rumah kita sendiri.
Impian tersebut mungkin tidak akan lama lagi
dapat diwujudkan, dengan perkembangan teknologi manufaktur yang telah
berkembang pesat saat ini bukan tidak mungkin sepuluh atau dua puluh tahun ke
depan kita bisa memiliki mesin perkakas dengan kemampuan seperti doraemon. Saat
ini telah dikenal teknologi printer 3D dalam dunia manufaktur, yaitu suatu
mesin perkakas yang dapat dengan cepat membuat prototipe produk dengan cara di
print.
Berbeda dengan mesin perkakas konvensional,
seperti mesin bubut, mesin fris, atau mesin drill, yang biasanya membuat produk
dengan cara memotong atau mengurangi material benda kerja, printer 3D membentuk
material dengan cara menambah atau menyusun produk lapisan demi lapisan hingga
terbentuk produk seutuhnya. Teknologi printer 3D ini sering juga disebut layer
manufacturing, rapid prototyping, solid free-form fabrication, material
addition manufacturing. Teknik pembentukan produk dari teknologi ini mirip
dengan cara kita membuat bangunan candi dari pasir pantai, yaitu sedikit demi
sedikit disusun ke atas hingga terbentuk sepenuhnya.
Teknologi rapid prototyping, demikian nama
populer dari teknologi ini, pada awal ditemukannya digunakan untuk mengatasi
kesulitan para desainer produk dalam membuat prototipe. Persaingan industri
yang semakin ketat dan semakin cepat menuntut proses desain hingga pembuatan
prototipe haruslah lebih cepat pula. Pembuatan prototipe secara
konvensional memerlukan waktu, tenaga, dan biaya yang cukup banyak. Belum
lagi apabila prototipe belum memenuhi harapan hingga perlu perubahan desain,
maka pembuatan ulang prototipe cukup merepotkan.
Saat ini teknologi rapid prototyping telah
dapat membuat prototipe menggunakan berbagai jenis material, yaitu logam,
keramik, dan plastik. Teknik perekatan antar material yang digunakan dalam
teknologi ini bermacam-macam, yaitu menggunakan sinar laser, cahaya ultra
violet, melelehkan plastik atau lem perekat tergantung pada jenis materialnya.
Beberapa metoda yang telah dikembangkan dalam teknologi ini adalah
Stereolithography (SLA), Laminated Object Manufacturing (LOM), Selective Laser
Sintering (SLS), Fused Deposition Modelling (FDM), Solid Ground Curing
(SGC),3-D Ink Jet Printing.
Perkembangan teknologi ini mengarah pada
pembuatan produk secara langsung, bukan hanya sekedar prototipe namun produk
yang benar-benar dapat digunakan secara fungsional. Untuk mewujudkan hal
tersebut, Objet Ltd, salah satu perusahaan pembuat printer 3D, memperkenalkan
printer yang menggunakan 60 jenis material sehingga dapat digunakan untuk
membuat produk secara langsung dengan sifat dan warna seperti yang
diinginkan. Printer ini mampu membuat peralatan-peralatan seperti
consumer goods & electronics, aerospace & defense, automotive,
education, dental, medical and medical devices, architecture, industrial
machinery, footwear, sporting goods, toys and service bureaus.
Pembuatan produk dengan cara dicetak pada
printer 3D ini memerlukan data gambar model produk 3D layaknya kita mencetak
tugas sekolah dengan printer 2D. Data gambar model produk 3D dapat dibuat
melalui piranti lunak CAD (Computer Aided Design), atau mengunduh dari dunia
maya atau dengan memindai suatu benda menggunakan 3D Scanner. Dengan
teknologi 3D Scanner ditambah teknologi rapid prototyping, maka saat ini bentuk
dari suatu benda dapat secara langsung di fotocopy layaknya mesin fotokopi
kertas.
Printer 3D merupakan bantuan besar bagi para desainer
Saat ini perkembangan teknologi dan bisnis 3D akan menjadi sesuatu yang
revolusioner dan menjanjikan. Seperti apakah prinsip dasar printer 3D dalam
mengubah proses manufaktur lama untuk mempercepat terjadinya masa depan?
·
Prinsip pertama: Kerumitan proses manufaktur adalah bukan
batasan. Dalam manufaktur tradisional, semakin rumit bentuk objek, semakin
banyak biaya yang dikeluarkan. Dalam printer 3D, kerumitan sama mahalnya
dengan kesederhanaan bentuk suatu objek. Menenun motif-motif yang rumit dan
mencetak bentuk-bentuk yang rumit tidak membutuhkan skill yang lebih tinggi,
waktu yang lebih lama, atau biaya yang lebih mahal dari mencetak satu kotak
batu bata. Akan terjadi standar baru dalam penentuan biaya pembuatan suatu
objek karena sudah tidak bergantung lagi pada kerumitan suatu bentuk objek
tersebut.
·
Prinsip kedua: Variasi tidak terbatas. Sebuah printer 3D
dapat memproduksi berbagai macam bentuk. Seperti seorang seniman, sebuah
printer 3D dapat membuat berbagai macam bentuk benda dalam suatu waktu. Tidak
seperti mesin-mesin manufaktur tradisional yang kurang begitu berfungsi serba
guna karena sangat terbatas dalam pembuatan berbagai macam bentuk benda.
printer 3D menghapus batasan-batas ini. Biaya-biaya dalam melatih orang atau
membeli mesin baru untuk membuat produk baru bisa dihilangkan karena adanya
printer 3D. Sebuah printer 3D hanya membutuhkan rancangan digital dari benda
tersebut dan material mentah yang digunakan untuk membuat benda tersebut.
·
Prinsip ketiga: Tidak dibutuhkan lagi proses perakitan.
printer 3D sudah menghubungkan masing-masing bagian benda yang kompleks. Pada
proses manufaktur skala besar, segala sesuatu didukung oleh rangkaian proses
perakitan. Dalam pabrik modern, mesin-mesin membuat benda yang mirip yang
nantinya akan dirakit oleh robot atau manusia, kadang-kadang bisa keduanya.
Semakin rumit sebuah benda, semakin banyak bagian untuk menyusun benda, semakin
lama untuk merakitnya. Hal ini mengakibatkan biaya produksi semakin bertambah.
Dengan produksi benda-benda dengan cara pelapisan, sebuah printer 3D dapat
membuat sebuah pintu dan mencantelkan di sendi pintu dalam waktu yang
bersamaan. Seperti dalam contoh ini, proses perakitan pintu ke sendi pintu dapat
dihilangkan dalam artian printer 3D dapat memperpendek proses perakitan,
menghemat biaya pengeluaran untuk karyawan, transportasi, dan efisiensi
material bisa sangat tinggi.
·
Prinsip keempat: Sebuah printer 3D dapat memenuhi kebutuhan
anda ketika anda benar-benar membutuhkan benda tersebut. Kemampuan dalam
memproduksi suatu benda di waktu dan tempat yang dibutuhkan dapat mengurangi
biaya pergudangan atau penyimpanan. Benda diproduksi jika ada konsumen yang
membutuhkan pada waktu dan tempat tersebut. Bahkan jika sebuah perusahaan
memasang printer 3D di tempat dekat dengan tempat konsumen, maka selain
mengurangi waktu produksi dan distribusi dapat juga mengurangi biaya
pengantaran.
·
Prinsip kelima: Ruang desain tak terbatas merupakan efek
dari ditemukannya printer 3D. Teknologi manufaktur tradisional dan para perajin
hanya dapat membuat objek yang hampir sejenis. Kemampuan imajinasi desain yang
tak terbatas mereka dibatasi oleh peralatan yang tersedia. Seperti contohnya,
sebuah mesin pengukir kayu hanya dapat membuat objek-objek yang lonkong. Sebuah
mesin giling hanya dapat membuat benda yang hanya dapat dipakai oleh alat
giling. Sebuah mesin cetak hanya dapat membuat benda-benda yang dapat
dituangkan ke dalamnya dan diangkat dari cetakan. Sebuah printer 3D dapat
menghilangkan batasan-batasan itu, menebarkan dimensi tak terbatas pada ruang
desain. Sebuah printer 3D dapat membuat berbagai macam benda selama benda itu
masih mungkin dibuat tanpa melawan hukum alam.
·
Prinsip keenam: Tidak perlu skill tinggi yang dicapai
bertahun-tahun untuk membuat sebuah objek. Sebuah perajin tradisional dilatih
selama bertahun-tahun untuk mendapatkan skill yang mereka butuhkan. Produksi
masal dan manufaktur terkomputasi secara otomatis mengurangi kebutuhan untuk
produksi yang membutuhkan skill tinggi. Namun teknologi manufaktur tradisional
masih membutuhkan bantuan ahli untuk kalibrasi mesin. Sebuah printer 3D tidak
perlu seorang yang ahli untuk memeriksa ketelitian bentuk benda yang dibuat.
Benda yang dibuat dalam printer 3D hanya dibutuhkan desain yang benar-benar
detail dari file digital bukan cara mencetak atau mengukirnya.
Untuk membuat sebuah benda yang rumit, hanya
dibutuhkan skill operator yang bahkan lebih rendah dari operator mesin cetak.
Proses manufaktur yang tidak membutuhkan tenaga ahli ini dapat menawarkan moda
produksi untuk orang-orang yang berada di daerah terpencil dan keadaan yang
ekstrim.
·
Prinsip ketujuh: Dalam ruangan produksi yang sama besar,
sebuah printer 3D dapat memiliki volume produksi yang jauh lebih besar dari
mesin manufaktur tradisional miliki. Sebagai contoh, sebuah mesin pencetak
injeksi hanya dapat membuat objek yang tentu saja lebih kecil dari mesin cetak
tersebut. Kebalikannya, sebuah printer 3D dapat membuat sebuah benda yang
berukuran sama dengan alas mesin printer 3D tersebut. Jika sebuah printer 3D
diatur sedemikian rupa sehingga proses cetakan dapat bergerak dengan bebas,
maka sebuah printer 3D dapat membuat objek yang bahkan lebih besar dari mesin
itu sendiri.
Sebuah produksi berkapasitas tinggi membuat
printer 3D sangat ideal untuk produksi rumahan yang hanya memiliki ruang
produksi yang kecil.
·
Prinsip kedelapan: Sebuah printer 3D dapat memproduksi sebuah
benda yang terbuat dari logam dengan sampah dan polusi yang jauh lebih sedikit
dari pada teknik manufaktur logam. Mesin produksi logam memiliki sampah
produksi sebesar 90 persen dari benda logam yang diproduksi dari mesin itu
sendiri. Penggunaan printer 3D merupakan suatu langkah yang lebih anti polusi
sampah dan lebih bersih daripada produksi kerajinan logam secara tradisional.
Teknologi seperti ini mungkin lebih populer dengan nama teknologi ramah
lingkungan .
·
Prinsip
kesembilan: Kombinasi
material menjadi tidak terbatas semenjak ditemukan printer 3D. Mengkombinasi
material-material ke sebuah produk merupakan sesuatu yang sulit dicapai dalam
teknologi manufaktur tradisional. Pencetakan tradisional yang masih menggunakan
proses pemotongan, pengukurian, dan pencetakan hingga menjadi objek merupakan
suatu proses yang sangat sulit jika mengkombinasikan antar material mentah.
Ketika mesin printer 3D berkembang, kita memiliki kemampuan untuk melebur dan
mencampurkan material yang berbeda. Sebuah material baru yang merupakan
material kombinasi yang sebelumnya tidak dapat dibuat dan digunakan akhirnya
dapat digunakan dalam proses manufakturisasi skala kecil maupun besar.
·
Prinsip kesepuluh: Dengan adanya printer 3D, proses
replika secara fisik suatu benda akan memiliki tingkat ketelitian yang sangat
tinggi. Sebuah file musik digital dapat dikopi tanpa mengurangi kualitas suara
dari sumber aslinya. Di masa depan, sebuah printer 3D dapat mengkopi keadaan
fisik suatu benda tanpa kurang sedikitpun. Pemindaian dan pencetakan 3D dalam
kualitas yang beresolusi tinggi akan menjadi sesuatu yang tak terpisahkan dalam
proses produksi atau manufaktur di masa depan. Batas-batas antara benda di
dunia digital akan terpisah ketika sudah bisa mengimplementasikan benda digital
ke kenyataan. Bahkan selain untuk menyalin benda aslinya, printer 3D bisa untuk
mengembangkan kualitas benda aslinya. Beberapa prinsip di atas sudah terjadi
saat ini. Sebagian lain akan dapat dilaksanakan dalam 10 atau 20 tahun ke
depan. Dengan menghilangkan prinsip-prinsip manufaktur yang membatasi
kekreativitasan, printer 3D merupakan langkah besar dalam revolusi inovasi masa
depan.
Cara Kerja printer 3D
Stereolithography (SLA) adalah teknik pertama
untuk 3D Printing. Caranya adalah menambahkan layer terus menerus pada bahan
photopolymer menuju keatas. Material yang digunakan pada awalnya adalah liquid
(cairan) dan akan mengeras ketika liquid tersebut terkena sinar ultraviolet.
Digital Light Processing (DLP) adalah teknik yang hampir sama dengan SLA yang membuat bahan liquid mengeras dengan sinar ultraviolet. Tetapi, pada proses penyinaran digital, objek pada awalnya berbentuk liquid yang penuh. Sebagian dari liquid tersebut akan disinari, yang tentu saja akan mengeraskan liquid tersebut, lalu objek yang mengeras akan tenggelam kebawah dan menaikkan liquid selanjutnya. Proses ini terus menerus dilakukan hingga objek 3D tersebut berhasil dibuat.
Selective Laser Sintering (SLS) menggunakan
tenaga yang sangat tinggi untuk menggabungkan berbagai material, seperti
plastik, gelas, keramik, dan metal menjadi output 3D.
Electron Beam Melting (EBM) adalah proses dari
3D Printing untuk bahan metal. Prosesnya di sebuah vakum dan memulai prosesnya
dengan menyebarkan sebuah layer dari metal powser (lebih sering menggunakan
titanium). Electron beam akan mencairkan powder menjadi layer yang keras. Objek
yang dibuat dengan teknik ini akan sangat kuat.
Multi Jet Modelling (MJM) mempunyai cara kerja
yang sama dengan inkjet printer. Ia menyebarkan sebuah layer dari resin powder
dan menyemprotkan sebuat lem yang mempunyai berbagai warna dan akan mengeras
pada satu layer. Multi Jet Modelling sangatlah berguna karena sangat cepat dan
mendukung penyediaan warna.
Fused Deposition Modelling (FDM) menggunakan
bahan nozzle yang dipanaskan dan akan melelehkan bahan seperti plastik pada
hasil outputnya. Nozzle tersebut akan berpindah secara horizontal dan vertikal
yang diatur oleh komputer. Ketika material keluar dari nozzle, material
tersebut akan mengeras.
Semua aktivitas 3D Printing kebanyakan akan
menggunakan STL File. STL File merupakan format 3D modelling yang membuat 3D
Printer melakukan tugasnya dengan nyaman dan efektif untuk memotong objek dari
layer pada saat print. Kebanyakan file STL dibuat oleh Computer Aided Design
(CAD).
Keuntungan dari 3D
Printing
·
Printer 3D sangatlah berguna untuk
komersial dan untuk pribadi. Yang membuat teknologi ini susah untuk
diaplikasikan, karena harganya yang sangat mahal dan anda harus mengetahui
seluk beluk dari printer yang anda miliki dan juga bisa membuat model STL. Jika
anda bisa melakukan hal ini semua, tentu saja 3D Printing sangat menguntungkan
untuk anda.
·
Pekerjaan yang membuat 3D bisa
dipresentasikan dengan benar dan tepat. Biasanya, kita akan bingung, bagaimana
cara mempresentasikannya pada orang lain. Dengan Print di kertas, itu saja
sangatlah tak cukup. 3D Printing adalah solusi untuk masalah itu.
·
Perusahaan pun dapat mengambil
keuntungan dari teknologi dalam memasarkan produk terbaru mereka. Dengan
menggunakan teknologi ini, perusahaan dapat membuat prototypes dari produknya,
sehingga akan mengurangi biaya lebih, karena biasanya perusahaan akan membuat
prototype dari bahan asli yang akan memakan biaya.
Refrensi
Esai
oleh:
Reina
Rahmona (E1E1 10 009)
Tidak ada komentar:
Posting Komentar