Apa yang dimaksud dengan manufaktur aditif? Memulai pencetakan 3D
Mari kita mulai dari dasar
Manufaktur aditif (sering disebut sebagai prototipe cepat atau pencetakan 3D) adalah metode manufaktur di mana lapisan bahan dibangun satu per satu untuk membuat objek padat. Meskipun ada banyak teknologi manufaktur aditif dan pencetakan 3D yang berbeda di luar sana, artikel ini akan berfokus pada proses umum dari desain hingga bagian akhir.
Apakah bagian akhir adalah prototipe cepat atau bagian fungsional penggunaan akhir, proses umum tidak berubah secara signifikan. Mari kita masuk ke dalamnya.
Bagaimana Anda mendesain model manufaktur di CAD?
Memproduksi model digital adalah langkah pertama dalam proses manufaktur aditif. Metode yang paling umum untuk menghasilkan model digital adalah dengan menggunakan desain berbantuan komputer (CAD). Ada beragam program CAD gratis dan profesional yang kompatibel dengan teknologi manufaktur aditif. Rekayasa terbalik juga dapat digunakan untuk menghasilkan model digital melalui pemindaian 3D.
Ada beberapa pertimbangan desain yang harus dievaluasi ketika merancang model digital untuk manufaktur aditif. Ini umumnya berfokus pada batasan geometri fitur dan persyaratan dukungan atau lubang keluar, untuk beberapa nama. Faktor-faktor seperti ini cenderung bervariasi menurut teknologi, jadi penting untuk memolesnya.
Apa itu konversi STL dan manipulasi file?
Tahap kritis dalam proses manufaktur aditif yang bervariasi dari manufaktur tradisional adalah persyaratan untuk mengubah model CAD menjadi file STL (stereolithography). STL menggunakan segitiga (poligon) untuk menggambarkan permukaan suatu objek. Panduan tentang cara mengonversi model CAD ke file STL dapat ditemukan di sini.
Ada beberapa batasan model yang harus dipertimbangkan sebelum mengonversi model ke file STL, termasuk ukuran fisik model, kedap air, dan jumlah poligon.
Setelah file STL dibuat, file tersebut diimpor ke program pengiris. Program ini mengambil file STL dan mengubahnya menjadi kode-G, bahasa pemrograman kontrol numerik (NC). Ini digunakan dalam manufaktur berbantuan komputer (CAM) untuk mengontrol peralatan mesin otomatis (termasuk mesin CNC dan printer 3D). Program pengiris juga memungkinkan desainer untuk menyesuaikan parameter build termasuk dukungan, tinggi lapisan, dan orientasi bagian.
Bagaimana mesin aditif menghasilkan suku cadang khusus?
Mesin manufaktur aditif (printer 3D) terdiri dari banyak bagian kecil dan rumit sehingga perawatan dan kalibrasi yang benar sangat penting untuk menghasilkan cetakan yang akurat.
Bahan baku yang digunakan dalam pembuatan aditif seringkali memiliki umur simpan yang terbatas dan memerlukan penanganan yang hati-hati. Sementara beberapa proses menawarkan kemampuan untuk mendaur ulang kelebihan material bangunan, penggunaan ulang berulang dapat mengurangi sifat material jika tidak diganti secara teratur.
Sebagian besar mesin manufaktur aditif tidak perlu dipantau setelah pencetakan dimulai. Mesin akan mengikuti proses otomatis dan masalah umumnya hanya muncul ketika mesin kehabisan bahan atau ada kesalahan pada perangkat lunak. Penjelasan tentang bagaimana masing-masing printer manufaktur aditif yang berbeda menghasilkan suku cadang dapat ditemukan di sini.
Bagaimana dan kapan Anda menghapus cetakan?
Untuk beberapa teknologi manufaktur aditif, penghapusan cetakan semudah memisahkan bagian yang dicetak dari platform build. Untuk metode pencetakan 3D lainnya yang lebih industri, penghapusan cetakan adalah proses yang sangat teknis yang melibatkan ekstraksi cetakan yang tepat saat masih terbungkus dalam bahan pembuatan atau terpasang pada pelat pembuatan.
Metode ini memerlukan prosedur pelepasan yang rumit dan operator alat berat yang sangat terampil bersama dengan peralatan keselamatan dan lingkungan yang terkendali.
Bagaimana cara kerja pasca-pemrosesan untuk manufaktur aditif?
Metode pasca-pemrosesan berbeda-beda menurut teknologi printer. SLA memerlukan komponen untuk disembuhkan di bawah UV sebelum ditangani, bagian logam sering kali perlu dihilangkan tegangannya dalam oven sementara bagian FDM dapat segera ditangani. Untuk teknologi yang memanfaatkan dukungan, ini juga dihapus pada tahap pasca-pemrosesan. Sebagian besar bahan cetak 3D dapat diampelas dan teknik pasca-pemrosesan lainnya termasuk penggulingan, pembersihan udara bertekanan tinggi, pemolesan, dan pewarnaan diterapkan untuk menyiapkan cetakan untuk penggunaan akhir.
Pertanyaan yang sering diajukan
Apa teknologi manufaktur aditif utama?
Ada tujuh teknologi di bawah payung manufaktur aditif. Ini adalah polimerisasi tong, ekstrusi material, pengaliran material, laminasi lembaran, deposisi energi terarah, pengaliran pengikat dan fusi bedak.
Apa perbedaan antara manufaktur aditif dan pencetakan 3D?
Istilah manufaktur aditif dan pencetakan 3D, sebagian besar, dapat dipertukarkan. Keduanya mengacu pada proses manufaktur di mana bagian-bagian dibangun lapis demi lapis dari desain CAD.
Apakah pembuatan aditif dan pembuatan prototipe cepat merupakan proses yang sama?
Sementara manufaktur aditif dan pencetakan 3D sering digunakan secara bergantian, prototipe cepat adalah proses yang terkait tetapi berbeda. Prototyping cepat mengacu pada tahap prototyping dipercepat pengembangan produk, dengan manufaktur aditif menjadi proses untuk mendukung tujuan itu.
Industri mana yang biasanya menggunakan manufaktur aditif?
Manufaktur aditif digunakan di berbagai industri besar (dan terus berkembang), termasuk dirgantara, robotika, elektronik konsumen, dan otomotif. Salah satu industri yang sangat diuntungkan dari munculnya dan adopsi aditif secara luas adalah teknologi medis. Secara historis, sebagian besar industri cenderung menggunakan aditif untuk pembuatan prototipe, tetapi dengan masuknya teknologi yang lebih kuat ke pasar, perusahaan beralih ke aditif untuk suku cadang penggunaan akhir dan produksi volume yang lebih tinggi juga.
Apa keuntungan dari manufaktur aditif?
Manufaktur aditif hadir dengan banyak keunggulan unik. Ini adalah cara yang jauh lebih hemat biaya untuk membuat bagian prototipe daripada proses subtraktif, dan menghasilkan lebih sedikit limbah material. Biaya masuknya cukup rendah dan lebih murah untuk produksi yang lebih kecil dan lebih cepat. Manufaktur aditif sangat berguna jika Anda harus membuat ulang bagian lama yang ingin Anda optimalkan.
Apa bahan umum yang digunakan dalam pembuatan aditif?
Manufaktur aditif dapat membuat suku cadang khusus menggunakan polimer, logam, dan, dalam beberapa kasus, keramik. Bahan paling umum yang akan Anda lihat dalam pembuatan aditif adalah plastik, terutama untuk pembuatan prototipe.
