4 Pertanyaan Pembakaran untuk Manufaktur Aditif pada 2019
2018 adalah tahun yang sukses untuk manufaktur aditif dalam banyak hal. Dari pengembangan teknologi baru hingga solusi perangkat lunak yang inovatif, tahun ini industri mulai memenuhi janjinya untuk menyediakan solusi manufaktur industri.
Terlepas dari tren positif ini, masih ada pertanyaan penting untuk industri ke depan Dengan mengingat hal itu, hari ini kita melihat 4 pertanyaan terbesar yang dihadapi manufaktur aditif pada tahun 2019.
#1 Akankah kita akhirnya melihat produksi aditif bervolume tinggi?
Jawaban singkat: Ya dan tidak.
Kemampuan untuk memproduksi komponen cetak 3D dalam skala massal telah lama menjadi impian banyak orang di industri ini. Manfaatnya jelas:produk yang kompleks, sering disesuaikan, dapat diproduksi dalam jangka waktu yang lebih pendek dan, secara teoritis, dengan biaya yang lebih murah.
Tetapi apakah kita akan melihat lepas landas dalam produksi aditif bervolume tinggi tahun ini?
Sampai tingkat tertentu, produksi massal sudah ada dalam aplikasi khusus tertentu. Alat bantu dengar adalah contoh yang bagus, dengan lebih dari 90% produsen alat bantu dengar sudah menggunakan manufaktur aditif.
Ada juga tren positif di sisi konsumen:produk seperti bingkai mata dan sol sepatu telah berhasil diproduksi secara aditif, dengan beberapa perusahaan merencanakan kustomisasi massal dalam skala yang lebih besar. Adidas, misalnya, dikatakan memiliki target produksi 100.000 suku cadang pada akhir 2018.
Namun untuk memungkinkan produksi massal secara menyeluruh, masih ada tantangan yang berkelanjutan terkait dengan:
1) Pengulangan;
2) Kecepatan;
3) Kualitas suku cadang;
4) Membuat proses lebih hemat biaya.
Untungnya, langkah-langkah sedang diambil untuk mengatasi setiap poin ini.
Untuk menjadikan manufaktur aditif sebagai pilihan yang layak untuk manufaktur, perusahaan harus memastikan bahwa suku cadang yang dicetak 3D akan lebih hemat biaya untuk diproduksi daripada suku cadang yang diproduksi dengan metode konvensional.
HP adalah salah satu perusahaan yang ingin membuat proses AM lebih hemat biaya dengan peluncuran sistem Metal Jet untuk pencetakan 3D logam tahun lalu.
Berdasarkan teknologi pengendapan yang sama dengan Multi Jet Fusion HP, Metal Jet bekerja dengan meletakkan pengikat ke lapisan serbuk Metal Injection Moulding (MIM). Sistem, menargetkan produksi massal, dikatakan membuat batch pencetakan hingga 50.000 bagian lebih hemat biaya daripada cetakan injeksi.
Terkait: Wawancara:Global Head of Metals HP tentang Dampak HP Metal Jet
Evolve Additive Solutions adalah perusahaan lain yang ingin memungkinkan produksi massal.
Berfokus pada polimer, perusahaan mengumumkan teknologi “STEP” (kependekan dari Selective Toner Electrophotographic Process) kecepatan produksi baru tahun lalu. Pendekatannya unik, tidak hanya dalam pengembangan proses pencetakan 3D baru, tetapi juga karena teknologi STEP Evolve sedang dikembangkan sebagai alternatif metode konvensional, yang menargetkan aplikasi manufaktur volume.
Karena kedua solusi tersebut akan dikomersialkan sepenuhnya pada tahun 2020, kita harus menunggu untuk melihat dampaknya.
Secara realistis, 2019 tidak akan melihat manufaktur aditif menjadi pengganti produksi massal. Apa yang akan kita lihat, bagaimanapun, adalah lebih banyak perusahaan yang mengintegrasikan teknologi ke dalam alur kerja produksi mereka, menjadi pelengkap metode manufaktur yang ada.
#2 Akankah lebih banyak materi khusus AM tersedia?
Jawaban singkat: Ya.
Keragaman bahan sangat penting untuk memajukan industri percetakan 3D. Namun ada keterbatasan seputar ketersediaan bahan yang dikembangkan khusus untuk proses pencetakan 3D.
Masalah ini sangat akut ketika menyangkut aplikasi khusus industri, seperti dalam industri otomotif.
Namun, meningkatnya penggunaan pencetakan 3D untuk aplikasi manufaktur telah mendorong produsen material untuk mengembangkan material baru agar sesuai dengan aplikasi tersebut.
Pada tahun 2018 saja, pemasok material global seperti BASF dan Solvay menawarkan pilihan baru untuk polimer dan logam. 2019 akan terus mengembangkan kemajuan ini, dengan materi baru yang akan dirilis yang lebih spesifik untuk aplikasi.
Secara khusus, 2019 menjanjikan tahun pencetakan 3D polimer, dengan polimer dan komposit berperforma tinggi diprediksi akan lepas landas.
Namun, material baru juga akan membawa tantangan baru, seperti sertifikasi material dan kebutuhan yang lebih besar untuk kontrol mesin yang lebih baik.
#3 Akankah kita melihat lebih banyak solusi pasca-pemrosesan otomatis?
Jawaban singkat: Ya.
Tahap pasca-pemrosesan adalah salah satu bagian yang paling tidak dioptimalkan dari alur kerja manufaktur aditif, secara signifikan meningkatkan waktu proses keseluruhan.
Sifat manual yang inheren dari operasi pasca-pemrosesan saat ini merupakan faktor kunci dalam kemacetan pasca-pemrosesan. Namun, perkembangan baru dapat mengubah hal ini secara signifikan di tahun 2019.
Ada tiga cara untuk mengoptimalkan pasca-pemrosesan yang akan mendapatkan daya tarik yang lebih besar di tahun 2019:
1) Lebih Besar pengoptimalan desain
Di sisi desain, solusi muncul untuk memfasilitasi penghapusan dukungan yang lebih mudah, misalnya. Ambil perangkat lunak e-Stage for Metal dari Materialise, yang secara otomatis menghasilkan struktur pendukung untuk komponen logam. Dukungan yang dihasilkan tipis dan mudah dilepas, dan dilaporkan dapat mengurangi waktu yang dihabiskan untuk melepas penyangga logam hingga 50%.
2) Meminimalkan kebutuhan pasca-pemrosesan
Teknologi baru juga membantu meminimalkan kebutuhan pasca-pemrosesan. Salah satu contohnya adalah Velo3D, yang telah mengembangkan sistem fusi unggun serbuk logam yang sangat terkontrol. Berdasarkan apa yang disebut perusahaan sebagai “Intelligent Fusion”, sistem ini menggabungkan perangkat lunak dan perangkat keras untuk mencetak objek yang andal dan berulang yang hampir tidak memerlukan struktur pendukung.
3) Penghapusan dukungan otomatis dan penyelesaian permukaan
Karena sebagian besar solusi yang tersedia saat ini tidak dapat sepenuhnya menghilangkan pasca-pemrosesan, pentingnya solusi pasca-pemrosesan otomatis akan tumbuh.
Pada tahun 2018, beberapa inovasi menarik di bidang ini datang dari PostProcess Technologies. Menargetkan penghapusan dukungan dan penyelesaian permukaan, perusahaan telah mengembangkan serangkaian solusi perangkat keras pasca-pemrosesan otomatis.
Berita terbaru lainnya yang menunjukkan fokus yang berkembang pada pasca-pemrosesan datang dari America Makes, akselerator manufaktur aditif, yang mengumumkan akan memberikan $1,6 juta untuk mendanai kemajuan teknologi pasca-pemrosesan, terutama untuk Pencairan Laser Selektif.
Mengingat kemajuan terbaru dalam bidang ini, 2019 mungkin menjadi tahun dimana beberapa tantangan paling mendesak dalam pasca-pemrosesan akan ditangani. Ini akan memungkinkan perusahaan untuk lebih memperluas dan menskalakan operasi AM mereka.
#4 Akankah perangkat lunak menjadi penting untuk meningkatkan produksi AM?
Jawaban singkat: Ya
Karena industri menargetkan efisiensi, keandalan, dan kualitas produksi yang lebih besar, perangkat lunak akan menjadi elemen penting dalam proses ini.
Selain perangkat keras, proses manufaktur aditif sangat bergantung pada perangkat lunak untuk merancang dan mengelola alur kerja produksi.
Di sisi desain, Harold Sears, Pemimpin Teknis Ford Motor Company untuk Teknologi Manufaktur Aditif baru-baru ini menyatakan dalam sebuah wawancara dengan AMFG:
“Pada umumnya, kami dilatih melalui sekolah teknik untuk memikirkan desain yang dapat dibuat dengan proses konvensional. DfAM akan meminta orang untuk mulai berpikir secara berbeda tentang apa yang mereka lakukan dan bagaimana mereka mendekati desain mereka. Perangkat lunak akan menjadi bagian besar dari itu.”
Saat mendesain suku cadang untuk pencetakan 3D, perangkat lunak seperti desain generatif dan pengoptimalan topologi dapat digunakan untuk membuat struktur dan fitur yang pernah dianggap mustahil atau terlalu mahal untuk menghasilkan.
Struktur ini memungkinkan bagian yang ringan dibuat dengan limbah material yang lebih sedikit. .
Pasar untuk solusi desain manufaktur aditif canggih sedang booming, dengan sejumlah perusahaan rintisan, seperti nTopology, Frustum, dan ParaMatters, serta pemain yang lebih besar seperti Autodesk, yang ingin mendefinisikan ulang bagaimana suku cadang AM dirancang.
Di sisi manajemen, perangkat lunak alur kerja akan sangat penting untuk memungkinkan produksi dengan pencetakan 3D.
Mengintegrasikan manufaktur aditif ke dalam alur kerja baru dan yang sudah ada memerlukan konektivitas tingkat tinggi antara mesin dan kemampuan untuk mengoordinasikan proses-proses ini.
Perangkat lunak alur kerja, seperti AMFG, memungkinkan perusahaan mencapai hal ini dengan mengotomatiskan dan mengoordinasikan setiap tahap proses produksi, mulai dari mengelola permintaan hingga produksi dan bahkan pasca-pemrosesan.
Pada tahun 2019, perusahaan akan semakin membutuhkan faktor perangkat lunak saat mereka menerapkan alur kerja AM mereka. Ini pada akhirnya akan memastikan proses manufaktur aditif yang efisien dan terukur.
Tahun Baru, Peluang Baru
2019 menjanjikan kemajuan dan perkembangan lebih lanjut di seluruh spektrum manufaktur aditif. Namun, di samping peluang ini, muncul sejumlah pertanyaan yang perlu dijawab tepat waktu – dan daftar kami hanya menggores permukaan.
2019, oleh karena itu, akan menjadi tahun untuk mencari jawaban atas beberapa pertanyaan paling membara yang dihadapi industri AM saat ini – dan mudah-mudahan menemukannya.
