Wawancara dengan Dr. Billy Wu, Imperial College London: Inovasi Cetak 3D dalam Riset dan Pendidikan
Dalam wawancara ini, Dr. Billy Wu dari Imperial College London menjelaskan bagaimana pencetakan 3D sedang mengubah riset, pengajaran, dan kewirausahaan, dan mengungkapkan terobaan teknologi pencetakan logam timnya.
Apakah ada momen spesial di mana Anda memutuskan pencetakan 3D adalah sesuatu yang ingin Anda ikuti?
Saya saat ini mengajar di Dyson School of Design Engineering di Imperial, di mana saya telah menghabiskan 12 tahun terakhir—dari hari mahasiswa saya hingga peran saya saat ini. Latar belakang saya dimulai dalam rekayasa mekanis, di mana saya mengasah keterampilan dalam pemesinan, bubut, dan rekayasa presisi, menekankan gambar yang akurat dan toleransi ketat.
Selama PhD saya, sifat eksperimental dari pekerjaan saya memerlukan prototipe cepat dari banyak komponen kustom. Meskipun fabrikasi logam mungkin, pencetakan 3D menawarkan solusi yang lebih cepat dan lebih fleksibel, terutama seiring turunnya biaya printer. Pengalaman ini memegahkan apresiasi saya terhadap kecepatan dan adaptabilitas manufaktur aditif, prinsip yang sekarang sentral dalam kurikulum desain Imperial.
Filosofi 'fail fast' menyoroti nilai iterasi cepat: tanpa waktu tunggu yang memakan waktu dari pemesinan tradisional, desain dapat dievaluasi, direvisi, dan dicetak ulang dalam beberapa hari, menjadikannya ideal baik untuk riset maupun pedagogi.
Fasilitas kami kini mencakup portofolio printer yang beragam: FDM, polymer jetting, dan sistem komposit yang mampu penguatan serat karbon, bersama dengan laboratorium manufaktur aditif logam khusus yang menghasilkan bagian berkinerja tinggi untuk implant ortopedi, aplikasi penerbangan angkasa, dan lainnya.
Bagaimana Anda beralih dari menggunakan pencetakan 3D hanya untuk riset Anda sendiri menjadi menggunakannya dengan mahasiswa di seluruh universitas?
Saya memainkan peran kunci dalam mengelola Imperial College Advanced Hackspace, sumber daya di seluruh kampus yang menghilangkan hambatan akses. Dengan menawarkan pencetakan 3D gratis sesuai permintaan untuk setiap mahasiswa Imperial, kami telahdemokratisasi prototipe cepat dan mendorikan lonjakan proyek yang dipimpin mahasiswa.
MSc bersama kami dalam Innovation Design Engineering dengan Royal College of Art menarik sekitar 60 % lulusan yang kemudian meluncurkan startup mereka sendiri. Mahasiswa ini memprototipe ide, mempitch di acara seperti Venture Capitalist Challenge, dan bahkan mencrowdfund melalui Kickstarter.
Kampus telah mengakui nilai manufaktur cepat, yang mendorong investasi lebih lanjut dalam kemampuan ini.
Bagaimana kurva pembelajaran saat mahasiswa mencoba ini untuk pertama kalinya, terutama ketika datang membuat file mereka dapat dicetak?
Mahasiswa datang dengan berbagai tingkat pengalaman CAD, tetapi banyak masih mendekati pencetakan 3D sebagai pengganti langsung untuk pemesinan konvensional. Pola pikir ini membatasi potensi teknologi. Untuk membuka inovasi yang benar, desainer harus mengadopsi prinsip 'design for additive manufacturing', seperti algoritma optimisasi yang secara otomatis menghasilkan struktur ringan yang dapat menahan beban.
Sementara pencetakan 3D mempercepat tahap pembangunan, pemrosesan pra—termasuk perbaikan model, pembuatan pendukung, dan pemotongan—dapat memakan waktu. Mengotomatisasi langkah-langkah ini melalui desain berkomputer membantu mengurangi biaya dan membuka efisiensi lebih lanjut.
Sejak pencetakan 3D diluncurkan di Imperial, apa saja beberapa kisah sukses nyata yang Anda lihat?
Salah satu proyek yang menonjol melibatkan mahasiswa, Markus Kayser, yang merancang ‘solar sinterer’ untuk digunakan di lingkungan terpencil. Dengan memfokuskan sinar matahari ke pasir, perangkat melelehkan material, memungkinkan penciptaan struktur seperti kaca—semua dari mangkuk hingga elemen arsitektur—hanya menggunakan sumber daya yang tersedia secara lokal.
Inovasi ini mengilustrasikan prinsip ekonomi lingkaran: dengan memproduksi bagian di lokasi, kami mengurangi biaya pengiriman dan limbah, konsep yang sentral untuk proyek pertambangan dan konstruksi di masa depan.
Grup penelitian saya mempionirkan proses manufaktur aditif baru. Kami baru-baru ini menerbitkan paper tentang printer logam skala desktop yang meniru FDM. Metode menggunakan elektroplating—menerapkan tegangan dalam mandi logam—untuk menyetorkan logam lapis demi lapis, sementara membalikkan potensi memungkinkan korosi selektif, memungkinkan bentukan aditif dan substractive.
Misalnya, dalam skenario penerbangan angkasa, proses reversibel ini dapat mencetak 3D sekop dan kemudian memulihkan logam untuk digunakan kembali, menciptakan siklus manufaktur closed-loop yang sebenarnya.
Teknik ini juga mendukung beberapa logam, membuka pintu untuk mencetak sirkuit elektronik dan sensor cerdas. Kami memprediksi bagian masa depan yang menyematkan sensor regangan atau katup otomatis, pada dasarnya mengubah komponen menjadi perangkat cerdas.
Seiring alat desain matang, kami mengantisipasi pergeseran dari objek 3D statis ke struktur 4D dinamis yang beradaptasi seiring waktu.
Dengan semua teknologi baru yang sedang dikembangkan, bagaimana Anda melihat perkembangan di seluruh industri dalam beberapa tahun ke depan?
Penting untuk mengenali bahwa pencetakan 3D mencakup spektrum teknologi yang luas. Hype Cycle Gartner menunjukkan kita masih di puncak harapan yang terlebih-lebihkan, tepat sebelum lembah kekecewaan. FDM, SLS, dan DMLS mendekati platfrom produktivitas, sementara bidang niche seperti biopencetak tetap sangat dipromosikan tetapi secara bertahan menemukan peran spesialis.
Dengan fokus pada aplikasi di mana manufaktur aditif menawarkan keuntungan yang berbeda—seperti tooling cepat, geometri kompleks, dan optimisasi material—industri akan terus matang dan memberikan nilai nyata.
