5 Penggunaan Teratas untuk Manufaktur Aditif di Industri Dirgantara dan Pertahanan

Manufaktur aditif dapat digunakan di banyak industri dan aplikasi, mulai dari membuat prototipe skala kecil hingga memproduksi mesin roket yang disempurnakan. Jika Anda masih ragu untuk memasukkan teknologi manufaktur aditif ke dalam operasi manufaktur Anda, pertimbangkan banyak manfaatnya dan aplikasi perintis di industri kedirgantaraan dan pertahanan.

Tautan Cepat:

• Apa Itu Manufaktur Aditif?
• Manfaat Manufaktur Aditif
• Penggunaan Dirgantara untuk Manufaktur Aditif
• Penggunaan Militer dan Pertahanan untuk Pencetakan 3D
• Tertarik untuk Mempelajari Lebih Lanjut Tentang Manfaat Manufaktur Aditif?

Apa itu Manufaktur Aditif?

Manufaktur aditif, juga dikenal sebagai pencetakan 3D, adalah proses membuat objek tiga dimensi dari model 3D atau CAD digital. Seperti yang tersirat dari namanya, manufaktur aditif bekerja dengan menambahkan bahan lapis demi lapis untuk membangun suatu objek. Bahan-bahan ini dapat mencakup bubuk logam, plastik, atau keramik. Manufaktur aditif dapat menambah, dan dalam beberapa kasus, sepenuhnya menggantikan metode tradisional untuk membuat objek seperti pemesinan, pemotongan, pembubutan, pembentukan, penggilingan, dan proses manufaktur "subtraktif" lainnya.

Selama proses pembuatan aditif, suatu objek dirancang menggunakan perangkat lunak CAD (Computer-Aided Design) atau dengan memindai objek yang akan dicetak. Perangkat lunak ini dapat menerjemahkan pemindaian ke dalam kerangka kerja yang tepat untuk mesin cetak 3D untuk mengikuti lapisan demi lapisan.

Manfaat Manufaktur Aditif

Ada banyak keuntungan yang melekat pada penggunaan manufaktur aditif, termasuk:

Menurunkan Biaya Pengembangan

Teknologi manufaktur maju memiliki stereotip agak mahal, karena biaya awalnya; namun, pengurangan biaya pengembangan jangka panjang menghasilkan manfaat penghematan uang. Salah satu keuntungan utama dari pencetakan 3D adalah pengurangan biaya tenaga kerja. Selain pasca-pemrosesan, sebagian besar printer mandiri dan hampir tidak memerlukan bantuan dari operator. Oleh karena itu, biaya tenaga kerja yang terkait dengan proses manufaktur aditif pada dasarnya tidak ada dibandingkan dengan proses manufaktur tradisional yang membutuhkan operator yang sangat terampil.

Selain itu, manufaktur aditif dengan volume rendah memiliki biaya yang kompetitif dibandingkan dengan manufaktur tradisional. Seringkali jauh lebih murah untuk mencetak prototipe 3D daripada memproduksinya menggunakan metode manufaktur lain, seperti pencetakan injeksi (pikirkan leadtime dan biaya), penggilingan, dan pemesinan.

Mengurangi Limbah Produk

Dengan merancang draf dalam program komputer dan kemudian mengirimkannya untuk dicetak, waktu untuk membuat dan menghasilkan desain baru dipersingkat secara drastis dengan lebih sedikit limbah; proses digital-ke-digital ini menghilangkan langkah-langkah perantara tambahan dari pembuatan prototipe tradisional yang dapat mengakibatkan pemborosan material. Bergantung pada bahan yang digunakan, pengurangan ini juga dapat menghasilkan pengurangan biaya yang signifikan, mis. jika bahan yang dibutuhkan adalah titanium.

Selain itu, pencetakan 3D telah mempercepat waktu penyelesaian—dengan kemampuan untuk membuat iterasi cepat, pencetakan 3D mengidentifikasi masalah teknik dan desain yang mungkin memerlukan waktu berminggu-minggu, jika tidak berbulan-bulan, untuk ditemukan dalam manufaktur tradisional. Sejak manufaktur aditif memungkinkan penciptaan desain kompleks yang biasanya terlalu sulit atau terlalu mahal untuk diproduksi, pengembangan proses dapat dicapai lebih cepat daripada proses manufaktur tradisional. Ini berarti lebih banyak waktu dan uang dapat digunakan dengan cara lain. Secara keseluruhan, manufaktur aditif menawarkan proses desain yang lebih efektif dan efisien dengan lebih sedikit limbah dan pengurangan pengeluaran.

Prototipe yang Benar-Benar Tingkat Lanjut

Dengan manufaktur aditif, Anda dapat merancang dan memproduksi prototipe pada printer 3D dalam hitungan jam—bukan minggu! Daripada merancang untuk manufaktur, Anda sekarang dapat memproduksi untuk utilitas dan penggunaan. Selain itu, suku cadang dapat diproduksi untuk secara khusus memenuhi spesifikasi pelanggan yang kompleks; ini adalah pengubah permainan untuk pembuatan prototipe.

Manufaktur aditif berarti Anda sekarang dapat dengan cepat menghasilkan tiruan dari produk baru dan menghasilkan bagian untuk memenuhi ceruk pasar tertentu, yang dapat mengarah pada produksi produk margin keuntungan tinggi. Proses manufaktur menyeluruh menjadi lebih efisien dengan penggabungan manufaktur aditif dari awal sampai akhir.

Penggunaan Dirgantara untuk Manufaktur Aditif

Mempertimbangkan manfaat manufaktur aditif, masuk akal bahwa teknologi semacam itu akan diterapkan untuk penggunaan di industri kedirgantaraan. Tren tersebut meliputi:

Membangun Badan Roket

Relativity Space adalah perusahaan manufaktur kedirgantaraan Amerika yang berkantor pusat di Los Angeles, California yang berfokus pada pengembangan teknologi manufaktur, kendaraan peluncuran, dan mesin roket untuk layanan peluncuran orbital komersial. Fasilitas manufaktur Stargate mereka menampung printer 3D logam terbesar di dunia dan menggunakan deposisi energi terarah dan paduan yang dipatenkan untuk membuat badan roket mereka.

Pencetakan 3D memungkinkan mereka merancang komponen terintegrasi dengan cepat yang mengurangi jumlah suku cadang hingga 100 kali lipat dibandingkan dengan kendaraan peluncuran tradisional. Ini juga menghemat bobot dan meningkatkan keandalan, yang keduanya sangat penting bagi ekonomi peluncuran ke luar angkasa.

Membuat Mesin Roket

Rocket Lab adalah produsen kedirgantaraan publik Amerika dan penyedia layanan peluncuran satelit kecil. Mesin roket Rutherford mereka pertama kali diuji pada akhir 2016, dan sejak itu, lebih dari 200 model pengubah permainan ini telah diproduksi.

Ruang bakar dari mesin, injektor, pompa, dan katup propelan utama ini semuanya dicetak 3D menggunakan peleburan berkas elektron. Mesin yang dihasilkan sederhana, andal, dan ringan—hanya 35 kg atau 77 lb—sehingga ideal untuk peluncuran berbiaya rendah ke luar angkasa. Dan di luar atmosfer Bumi, pendorong Curie dan HyperCurie baru mereka dibuat menggunakan prinsip yang sama.

Seragam Astronot Maju

Manufaktur aditif tidak hanya digunakan untuk roket fisik; teknologi ini juga dapat digunakan untuk memproduksi seragam astronot yang canggih dan halus. Ketika SpaceX mengirim manusia ke luar angkasa, seragam kru mereka sebagian dibuat dengan manufaktur aditif.

Meskipun perusahaan telah merahasiakan sebagian besar teknologi yang mendasarinya, seorang juru bicara mencatat bahwa “helm dibuat khusus menggunakan teknologi pencetakan 3D dan mencakup katup terintegrasi, mekanisme untuk pencabutan dan penguncian visor, dan mikrofon di dalam struktur helm.”

Penggunaan Militer dan Pertahanan untuk Pencetakan 3D

Kemajuan juga dibuat dalam industri pertahanan dengan manufaktur aditif, termasuk:

Proyek lambung tanpa sambungan

Pada bulan April, Angkatan Darat Amerika Serikat menandatangani kontrak untuk “Jointless Hull Project,” yang memiliki tujuan ambisius untuk mengembangkan printer logam 3D yang begitu besar sehingga dapat membuat eksterior truk militer dalam satu bagian raksasa. Misinya adalah mengembangkan alat skala besar yang mampu menghasilkan lambung kendaraan tempur tunggal tanpa sambungan dengan ukuran jaring hampir 30' kali 20' kali 12'.

Misi Pembersihan Ranjau

​​Korps Marinir AS berhasil memanfaatkan manufaktur aditif untuk membantu misi pembersihan ranjau mereka dengan mencetak 3D headcap untuk motor roket yang digunakan untuk meledakkan Mine Clearing Line Charge (MICLIC) M58.

MICLIC adalah muatan garis peledak yang diproyeksikan roket yang membersihkan jalan melalui ladang ranjau dan rintangan lain di medan perang. Memanfaatkan manufaktur aditif untuk memproduksi headcap memungkinkan Marinir mengatasi kelemahan teknik manufaktur tradisional yang mahal dan memakan waktu, dan menyediakan metode yang lebih efisien untuk memproduksi suku cadang. Headcap dicetak 3D dalam stainless steel sebelum diuji di Yuma Proving Ground di Arizona. Selama acara uji coba, penutup kepala yang dicetak 3D dipasang ke motor roket yang digunakan untuk berhasil meledakkan muatan saluran pembersihan ranjau.

Tertarik untuk Mempelajari Lebih Lanjut Tentang Manfaat Manufaktur Aditif?

Manufaktur aditif adalah pengubah permainan bagi produsen dari semua ukuran. Hal ini dapat memungkinkan mereka untuk membuat produk lebih cepat dan lebih murah— dan dengan lebih sedikit limbah produksi dan presisi yang lebih baik. Ketika Anda melihat gambaran yang lebih besar, AM juga mengubah kehidupan orang Amerika sehari-hari, dari terobosan medis hingga transportasi dan jalan raya yang lebih aman.

Mulai kembangkan bisnis Anda hari ini dengan manufaktur aditif—dan jika Anda tidak tahu harus mulai dari mana, hubungi pakar kami hari ini! CMTC hadir untuk membantu memandu produsen kecil hingga menengah menuju solusi yang dapat memengaruhi bisnis mereka untuk pertumbuhan yang berkelanjutan dan berdampak.