5 Terobaan Cetak 3D Terkini yang Mengubah Industri

Manufaktur aditif (AM) berada di garis depan inovasi industri, memungkinkan prototipe cepat dan geometri kompleks yang sebelumnya tidak mungkin. Saat produsen merangkul AM, mereka membuka kemungkinan desain baru dan alur kerja produksi yang terintegrasi.

Dalam artikel ini, kami memeriksa lima tonggak pencetakan 3D terbaru yang siap menetapkan standar industri baru.

1. Mata Bionik Cetak 3D

Menciptakan mata manusia telah lama menantang insinyur, tetapi tim di University of Minnesota telah menembus kesenjangan dengan menggabungkan pencetakan 3D, elektronik, dan biomaterial. Prototyp mereka memiliki kaca bolah setengah bola yang disematkan dengan partikel perak dan fotodioda yang terbuat dari polimer semiconductorkan. Saat terang, perangkat mengubah cahaya menjadi sinyal listrik dengan efisiensi konversi 25%—saat ini yang tertinggi yang dilaporkan untuk sistem mata cetak.

Terobaan ini bergantung pada printer 3D multi-material yang dikembangkan oleh peneliti, memungkinkan penempatan yang tepat dari lapisan konduktif dan fotoaktif. Iterasi masa depan akan meningkatkan densitas reseptor dan menjelajahi substrat lunak dan biokompatibel yang dapat ditanam di mata, potensial untuk memulihkan penglihatan bagi buta atau meningkatkan tajam penglihatan bagi yang bisa melihat.

2. Mencetak 3D Perahu dan Shelter Militer Seluruhnya

Manufaktur aditif skala besar sedang menembus perbatasan baru. UMaine Advanced Structures and Composites Center University of Maine telah mencetak 3D perahu "3Dirigo" berukuran 7,62 meter, berat lebih dari 2 ton—membuatnya objek terbesar yang pernah dicetak. Dibangun dalam satu run 72 jam nonstop, kapal ini menunjukkan bagaimana pencetakan 3D dapat menggantikan mingguan pembuatan konvensional.

Printer ekstrusi yang digunakan menggunakan komposit berbasis bio dari plastik dan selulosa kayu, material yang dapat didaur ulang yang mengurangi biaya dan limbah. Teknologi ini juga menghasilkan shelter komunikasi AS Army berukuran 3,65 meter dalam kemitraan dengan U.S. Army Combat Capabilities Development Command, menggambarkan solusi penerapan cepat untuk operasi militer.

Di luar maritim dan pertahanan, pencetakan 3D skala besar sudah mengubah penerbangan luar angkasa, konstruksi, dan sektor foundry dengan memungkinkan produksi di tempat dengan limbah rendah.

3. Merekaikan Manufaktur Roket

Relativity Space berbasis California sedang mengubah ekonomi peluncuran dengan bertujuan untuk mencetak 3D sekitar 95% komponen roket. Mesin flagship mereka, Stargate, adalah salah satu printer logam pengelasan arc terbesar di dunia, mampu mencurahkan kawat logam cair ke platform pembangunan. Dengan dimensi hingga 2,7 m diameter dan 4,5 m tinggi, Stargate dapat mencetak tangki bahan bakar dan struktur kritis lainnya.

Untuk bagian yang lebih kecil, Relativity menggunakan Selective Laser Melting (SLM). Perusahaan memperkirakan roket yang sepenuhnya dicetak dapat berat jauh lebih rendah, menurunkan biaya peluncuran dan meningkatkan kapasitas payload. Selain itu, pencetakan 3D dapat mengurangi waktu produksi menjadi hanya dua bulan—dramatis lebih cepat daripada assembly tradisional.

Roket Terran 1 Relativity, baru-baru ini diupgrade dengan fairing payload 3 meter yang mengubah volume ganda, telah mendapatkan ronde Series C senilai $140 juta, mendekatkan perusahaan ke tujuannya meluncurkan rotek pertama yang sepenuhnya dicetak ke orbit pada awal 2021.

4. Pencetakan 3D dan Masa Depan Mobilitas Otonom

Airbus telah bekerjasama dengan LM Industries untuk meluncurkan Neorizon, startup yang berfokus pada solusi mobilitas otonom. LM Industries, yang lahir dari Local Motors, melahirkan kendaraan cetak 3D seperti Olli autonomous shuttle, yang menggunakan 90% lebih sedikit bagian dan sepenuhnya dapat didaur ulang.

Neorizon berencana membangun mikrofabrik lokal yang memanfaatkan manufaktur digital dan pencetakan 3D multi-material untuk mempercepat pengembangan produk. Sementara portofolio yang tepat masih dalam pengembangan, kemitraan ini menandai pergeseran yang lebih luas menuju produksi kendaraan otonom yang cerdas dan sesuai permintaan, termasuk potensi taksi terbang dan pesawat pengiriman.

5. Peluang Baru untuk Biro Layanan Pencetakan 3D

Pada September, Voodoo Manufacturing memasuki pasar aligner jelas dengan Voodoo Clear Aligners, menggunakan teknologi resin Formlabs untuk memproduksi 20.000 kartridg cetakan per bulan—mengincar 80.000 pada akhir tahun. Sektor aligner jelas sedang meledak, didorong oleh kedokteran gigi digital dan kemampuan untuk menyesuaikan perangkat ortodontis dalam skala besar.

Aligner jelas bergantung pada cetakan individual yang termoforming menjadi tisu plastik transparan. Presisi dan kecepatan pencetakan 3D menjadikannya satu-satunya metode produksi yang layak untuk produk gigi dipersonalisasi volume tinggi.

Ekspansi Voodoo menyoroti niche yang berkembang bagi biro layanan pencetakan 3D yang spesial. Seiring meningkatnya permintaan akan bagian yang berkualitas tinggi dan disesuaikan, perusahaan yang fokus pada industri tertentu—seperti gigi—dapat mengamankan keunggulan kompetitif.

Kekuatan Menyisirkan Pencetakan 3D

Kepercayaan pada manufaktur aditif sedang meningkat, mendorong perusahaan untuk bereksperimen di luar prototipe. Baik itu perangkat medis canggih atau roket yang sepenuhnya dicetak, pencetakan 3D sedang mengubah cara produk dirancang, diprototipe, dan disampaikan—memberdayakan perusahaan untuk membedakan diri dan melahirkan gelar inovasi berikutnya.