Wawancara Ahli: Simon Fried, Co-Founder Nano Dimension, tentang Masa Depan Cetak 3D di Elektronik
Industri elektronik dengan cepat mengadopsi manufaktur aditif, mengubah cara kita mengembangkan segalanya dari dron dan satelit hingga laptop dan smartphone. Namun pada intinya, setiap sistem elektronik bergantung pada komponen—printed circuit boards (PCB), antena, sensor—yang tradisionalnya mahal dan memakan waktu untuk diproduksi. Cetak 3D mendefinisikan ulang lanskap ini dengan menyediakan siklus produk yang lebih cepat, kebebasan desain yang lebih besar, dan kemampuan untuk menciptakan geometri non-planar yang sebelumnya tidak dapat dicapai.
Didirikan pada 2012 di Israel, Nano Dimension telah menjadi pemimpin global dalam manufaktur aditif untuk elektronik cetak. Sistem DragonFly Pro milik mereka dapat secara bersamaan mencetak logam dan polimer dielektrik, memungkinkan perusahaan untuk memprototipe elektronik secara in-house, mengurangi waktu pembuatan, dan menurunkan biaya.
Dalam Expert Interview minggu ini, kami berbicara dengan Simon Fried, Co-Founder dan Presiden Nano Dimension, tentang dampak yang berkembang cetak 3D dalam elektronik dan bagaimana perusahaan memajukan bidang yang muncul ini.
Bisakah Anda memberitahukan kami sedikit tentang Nano Dimension?
Nano Dimension berfokus sepenuhnya pada manufaktur aditif untuk elektronik. Tradisionalnya, insinyur listrik dipaksa untuk mengoutsource desain dan prototipe sirkuit, yang menambahkan waktu pembuatan dan biaya yang signifikan. Dengan membawa cetak 3D ke domain listrik, kami memberikan insinyur kebebasan, fleksibilitas, dan kerahasiaan yang mereka butuhkan untuk menguji dan mengiterasi ide dalam konteks mekanis yang praktis.
Secara spesifik tentang teknologi Sistem DragonFly Pro Anda, bisakah Anda menyentuh lebih banyak tentang nilai yang dibawanya?
Bayangkan seorang insinyur listrik yang diminta untuk merancang PCB berikutnya untuk produk. Proses biasanya melibatkan perangkat lunak EDA (Electronic Design Automation) yang kompleks, simulasi yang luas, dan kemudian mengirim desain ke produsen pihak ketiga—operasi yang dapat memakan waktu mingguan. Dengan sistem Nano Dimension, insinyur dapat merancang dan memproduksi papan fisik dalam kira-kira 24 jam, secara instan memvalidasi tata letak, menemukan kesalahan, dan menjelajahi perbaikan desain.
Pelanggan kami telah melaporkan mengubah usaha rekayasa enam minggu menjadi setengah hari dengan mencetak prototipe sendiri, menghilangkan kebutuhan menunggu pemasok eksternal.
Dengan menghilangkan perantara untuk prototipe, kami memberdayakan perusahaan untuk menguji lebih banyak ide, mengiterasi dengan cepat, dan menjaga kerahasiaan. Ketika pengembangan cepat dan murah, biaya kegagalan menurun, mendorong inovasi yang lebih besar.
Perusahaan pertahanan, khususnya, tertarik pada teknologi kami karena mereka menghadapi keterbatasan yang ketat pada pengungkapan desain dan seleksi pemasok. Sistem kami memungkinkan mereka untuk memprototipe komponen kritis secara internal, memastikan kepatuhan dan kerahasiaan.
Manfaat lain apa saja yang ditawarkan manufaktur aditif untuk elektronik?
Manufaktur aditif memungkinkan bentuk dan geometri yang tidak mungkin dengan manufaktur planer konvensional—perbatasan yang menarik bagi insinyur listrik yang terbiasa dengan tata letak datar, dua dimensi.
Pembuatan elektronik tradisional sangat terbatas, ditentukan oleh proses manufaktur dan komponen yang tersedia. Manufaktur aditif menghilangkan batasan ini, membuka berbagai kemungkinan desain baru. Insinyur kini dapat menciptakan PCB, antena, dan bagian fungsional lainnya yang benar-benar tiga dimensi, melampaui keterbatasan jejak datar.
Visi kami adalah ganda: pertama, untuk membuat PCB dan RF elektronik konvensional lebih cepat, lebih murah, dan lebih independen; kedua, untuk memungkinkan produk sepenuhnya baru yang menggabungkan fungsi struktural dan listrik dengan cara yang belum pernah terjadi.
Apa saja tantangan yang terlibat dalam cetak 3D elektronik?
Mencetak logam dan polimer secara bersamaan adalah sesuatu yang secara inherit kompleks. Logam memerlukan suhu yang lebih tinggi dan kontrol yang presisi, sementara polimer memiliki kondisi optimal yang berbeda. Menyeimbangkan kebutuhan bahan yang bersaing ini memerlukan kontrol proses lanjutan dan keahlian ilmu bahan untuk mencapai resolusi tinggi dan integritas fungsional.
Bagaimana kondisi saat ini pasar cetak 3D elektronik?
Bidang ini masih baru, dengan sedikit pemain. Namun, trajetur pertumbuhannya mencerminkan manufaktur aditif tradisional, dengan adopter awal yang berasal dari sektor penerbangan, pertahanan, dan R&D yang telah mengadopsi cetak 3D di domain mekanis.
Penerbangan dan pertahanan memimpin karena mereka membutuhkan bagian volume rendah, kompleks tinggi yang mendapat manfaat dari prototipe cepat dan keamanan yang ketat. Industri ini memiliki keahlian dan sumber daya untuk berinvestasi dalam kemampuan manufaktur baru.
Bagaimana Anda melihat manufaktur aditif berevolusi untuk elektronik dalam beberapa tahun ke depan?
Batas antara desain mekanis dan listrik sedang menghilang. Vendor CAD besar—Autodesk, Solid Edge, SolidWorks—memperluas ke wilayah EDA, memungkinkan alur kerja desain terintegrasi. Produk masa depan akan secara lancar menggabungkan bentuk mekanis dengan fungsi listrik, menciptakan solusi yang lebih cerdas dan lebih kompak.
Perangkat yang dikenakan dan perangkat fleksibel menggambarkan tren ini: seiring dengan berkembangnya properti mekanis, elektronik yang tersemat juga harus berevolusi. Boom IoT secara lebih lanjut mendorong permintaan akan elektronik yang terintegrasi ke dalam komponen yang dulu “bodoh.”
Di jangka panjang, kami mengantisipasi printer 3D yang menangani seluruh rantai produksi—membuat bagian akhir, perakitan, dan bahkan fitur estetika—mengurangi kebutuhan akan mesin terpisah.
Di jangka dekat, manufaktur aditif untuk elektronik akan terus berkembang dengan cepat, didorong oleh kesadaran yang meningkat dan nilai teruji yang disajikannya dalam prototipe cepat. Dalam beberapa tahun, kami mengharapkan produksi volume lebih tinggi dari elektronik menjadi berkelanjutan.
Dengan miliaran perangkat yang sudah mengandung elektronik, ekspansi ke sektor baru—kemasan makanan, otomotif, implan medis—akan meminta komponen yang lebih kecil, lebih kompleks, dan lebih fungsional. Manufaktur aditif akan menjadi pendukung untuk evolusi ini.
Apa yang membuat Nano Dimension pemimpin pasar di ruang ini?
Berbeda dengan printer kelas maker yang menargetkan hobi, Nano Dimension menawarkan solusi enterprise-grade turnkey yang mencakup seluruh alur kerja—dari desain hingga produksi. DragonFly Pro kami adalah sistem komersial tunggal yang dapat secara bersamaan mencetak logam dan polimer fungsional dengan resolusi tinggi.
Nano Dimension telah bekerja dengan perusahaan di sejumlah vertikal. Bisakah Anda memberikan contoh vertikal dan kasus penggunaan di mana teknologi Anda menjadi aset?
Contoh prima adalah penerbangan dan pertahanan, terutama dalam pengembangan antena. Antena sangat sulit dirancang, memerlukan banyak iterasi untuk memenuhi target kinerja. Dengan bekerjasama dengan Harris Corporation, kami telah menunjukkan bahwa antena cetak 3D dapat mencocokkan kinerja antena yang diproduksi secara tradisional sambil menawarkan iterasi cepat dan biaya cetakan yang lebih rendah.
Antenna adalah area aplikasi kritis di penerbangan dan pertahanan—bagian volume rendah, kompleks tinggi di mana manufaktur aditif cemerlang.
Produksi volume tinggi belum menjadi fokus; manufaktur aditif cemerlang di niche bagian kompleks, volume rendah di mana keandalan dan fleksibilitas desain adalah prioritas.
Perusahaan pertahanan membutuhkan kerahasiaan yang ketat dan keterlibatan pemasok yang terbatas. Kemampuan prototipe in-house kami memenuhi persyaratan ini, menjadikan manufaktur aditif pilihan alami untuk komponen kritis, bernilai tinggi.
Apakah ada tantangan ketika datang ke desain elektronik cetak 3D?
Untuk PCB datar konvensional, perangkat lunak kami terintegrasi dengan alat EDA standar, memungkinkan insinyur untuk terus menggunakan alur kerja yang familiar. Namun, merancang elektronik non-planar—seperti papan berbentuk piramida—menimbulkan tantangan karena perangkat lunak EDA saat ini tidak mendukung jejak tiga dimensi.
Merancang sirkuit elektronik 3D terbatas oleh ketiadaan alat EDA yang mendukung geometri non-planar. Alat CAD mekanis sering digunakan secara salah oleh insinyur listrik untuk mengatasi kesenjangan ini.
Kami telah mengembangkan add-in SolidWorks yang menghubungkan sistem pencetakan kami dengan CAD mekanis, dan vendor besar seperti Siemens dan Dassault Systèmes sedang mengerjakan suite desain listrik-mekanis terintegrasi.
Seiring dengan berkembangnya kemampuan perangkat keras, ekosistem perangkat lunak akan bertahap catch up, terutama untuk desain non-datar yang menuntut paradigma desain baru.
Dalam hal manufaktur aditif secara umum, tantangan inti apa yang masih dihadapi industri?
Salah satu risiko adalah bahwa manufaktur aditif dapat menghadapi gelombang hype kedua. Industri harus fokus pada penyampaian nilai manufaktur nyata daripada sekadar berita.
Tantangan utama meliputi memperluas opsi bahan—polimer yang lebih kuat, rentang logam yang dapat dicetak yang lebih luas, dan dielektrik fungsional—dan menetapkan standar industri untuk traceability, perlindungan IP, dan jaminan kualitas. Sukses akan tergantung pada integrasi manufaktur aditif ke dalam baris produksi yang ada dan membuktikan keandalannya dalam skala besar.
Seberapa yakin Anda bahwa manufaktur aditif tidak akan terjerumus ke gelombang hype kedua?
Dengan adopsi yang meningkat oleh perusahaan besar yang berpengalaman dan ROI yang jelas, dapat ditunjukkan, kami optimis bahwa manufaktur aditif akan matang menjadi teknologi produksi yang terpercaya.
Saran apa yang akan Anda berikan kepada perusahaan yang ingin mengadopsi manufaktur aditif, tetapi tidak tahu di mana memulai?
Mulailah dengan menentukan tujuan yang jelas dan memilih kombinasi bahan dan mesin yang tepat untuk aplikasi Anda. Terlibat dengan biro layanan sejak awal untuk memahami spektrum teknologi yang tersedia. Ingat bahwa “manufaktur aditif” bukan satu teknologi; setiap bahan dan printer menawarkan kemampuan yang berbeda, dan kecocokan yang tepat tergantung pada kebutuhan spesifik Anda.
Terakhir, apa yang akan 2019 bawa untuk Nano Dimension?
Kami mengantisipasi peluncuran produk yang berkelanjutan dan adopsi pasar yang lebih luas dari elektronik cetak 3D, mencerminkan—dan potensialmente melebihi—momentum yang terlihat dalam manufaktur aditif mekanis.
Gambar mituri Nano Dimension. Untuk mempelajari lebih lanjut tentang Nano Dimension, kunjungi: https://www.nano-di.com/
