Printer 3D FDM vs Resin: Memilih Opsi Terbaik untuk Proyek Anda
Printer FDM dan Resin adalah dua jenis printer 3D yang paling umum yang saat ini tersedia di pasaran untuk hobi dan penggemar cetak 3D rumah tangga dan, meskipun keduanya adalah printer 3D, mereka tidak bisa lebih berbeda satu sama lain.
Mengetahui mana yang harus dibeli adalah sesuatu yang menurut saya sangat penting karena Anda ingin mendapatkan mesin yang tepat untuk kebutuhan spesifik Anda, karena mereka bekerja sangat berbeda.
Dalam artikel ini, kita akan membahas apa itu cetak 3D, perbedaan antara printer FDM dan resin, mana yang lebih cocok untuk setiap kasus penggunaan, biaya yang terkait, dan lebih banyak lagi!
Jawaban singkat adalah: Printer FDM menggunakan filament plastik sebagai bahan cetak yang dilelehkan dan ditumpahkan untuk menciptakan objek lapis demi lapis, sedangkan printer resin menggunakan resin cair yang diobati, biasanya lapis demi lapis, oleh cahaya ultraviolet yang mengerasnya. Printer resin memiliki kualitas cetak yang jauh lebih tinggi daripada printer FDM tetapi ini datang dengan biaya yang lebih tinggi, baik dari segi harga pembelian maupun biaya operasi mesin.
Apa itu Cetak 3D?
Cetak 3D terdiri dari proses yang dimulai dengan digitalisasi objek, yang dapat dirancang dengan bantuan perangkat lunak desain berbantu komputer (CAD), yang kemudian memungkinkan Anda mewujudkan model digital tersebut melalui penggunaan printer 3D, baik FDM, salah satu printer resin, atau jenis printer apa pun.
Setelah desain dibuat, Anda perlu mengecilkan (slice) dengan perangkat lunak Slicer, yang dirancang untuk “mengiris” atau “memotong” model secara horizontal menjadi beberapa lapis dan kemudian menghasilkan informasi tersebut dalam format g-code.
Printer kemudian dapat menggunakan informasi tersebut untuk mencetak model lapis demi lapis, dimulai dari paling bawah, mencetak seluruh lapis tersebut dan kemudian naik ke lapisan berikutnya, dan seterusnya.
Teknologi FDM
Teknologi ini, juga dikenal sebagai FFF (Fused Filament Fabrication), terdiri dari penggunaan filament polimer termoplastik yang didorong melalui nozzle yang sangat panas, sekitar 200 derajat Celsius, yang kemudian meleleh dan menempatkan plastik pada permukaan datar, dikenal sebagai bed, lapis demi lapis.
Printer Resin – Fotopolimerisasi dalam wadah
Printer resin bekerja dengan cara yang mirip dengan printer FDM, dalam arti mereka mencetak lapis demi lapis, tetapi semuanya yang lain cukup berbeda: Proses terdiri dari wadah yang diisi dengan resin fotopolimer yang polimerisasi saat terpapar cahaya ultraviolet, mengeras dan membentuk lapis padat tipis.
Mekanisme berisi laser yang memancarkan cahaya, yang dilemparkan oleh cermin ke dalam wadah dan menggambar lapis yang akan dicetak dalam dua dimensi. Ini juga memiliki platform yang akan bergerak dari bawah ke atas tempat objek akan “terlekat”, mirip dengan benang printer FDM, hanya terbalik.
Teknologi ini dikenal sebagai stereolithography, atau SLA.
Ada teknologi lain yang menggunakan fenomena polimerisasi yang sama melalui tindakan cahaya ultraviolet, yaitu : Digital Light Processing, atau DLP, dan MSLA (Masked Stereolithography).
DLP didasarkan pada memproyeksikan gambar bagian secara keseluruhan. Proyeksi ini dilakukan melalui larik cermin bergerak yang memproyeksikan seluruh gambar ke resin, membuat seluruh proses lebih cepat.
MSLA, atau juga dikenal sebagai LED-LCD, adalah inovasi dari teknologi DLP di mana larik cermin diganti dengan perangkat LCD, yang berfungsi untuk memblokir atau mengizinkan cahaya untuk melewati yang kemudian akan mengeras resin.
Perbedaan antara printer filament dan resin
Seperti yang Anda mungkin lihat dalam deskripsi singkat kedua teknologi, mereka bekerja dengan cara yang sepenuhnya berbeda dan menggunakan bahan yang berbeda juga: FDM menggunakan filament yang meleleh dan menempel pada lapisan sebelumnya, secara bertahap membentuk model, sementara SLA, DLP, dll., menggunakan resin yang diobati dengan cahaya ultraviolet.
Sekarang mari kita lihat perbedaan antara kualitas cetak, daya tahan potongan yang dihasilkan, biaya memilih salah satu, dan lebih banyak lagi.
Kualitas Cetak
Apa yang segera mencolok saat melihat cetakan yang dibuat oleh printer resin adalah kualitas dan presisi dalam pembuatan bagian.
Jika kita merujuk pada teknologi yang dijelaskan di atas, kita dapat menyimpulkan bahwa, dalam hal printer FDM, ketebalan lapisan lebih besar berbanding dengan printer resin dan, oleh karena itu, mereka tidak akan dapat menghasilkan cetakan dengan detail yang sama, yang sangat terlihat pada miniatur.
Produk akhir dari printer resin memiliki finishing yang lebih seragam tanpa garis persilangan yang umum dengan pencetakan FDM. Kualitas cetak adalah salah satu perbedaan terpenting antara kedua teknologi, dan printer resin sebenarnya menghasilkan cetakan dengan resolusi yang jauh lebih tinggi.
Bahan dan daya tahan potongan yang dicetak
Salah satu kekuatan, sejauh ini, dari pencetakan FDM adalah berbagai macam bahan yang tersedia di pasaran karena Anda dapat menemukan ratusan merek, jenis, warna, dan lebih banyak filament yang berbeda, tetapi dengan pencetakan resin Anda jauh lebih terbatas.
Selain ini, dan terkait dengan bahan, kekuatan keseluruhan model yang keluar dari printer resin cukup rendah, tidak perlu disebutkan resin akan degradasi seiring waktu saat terpapar cahaya UV, membuat bagian menjadi lebih lemah.
Terakhir, saat mencetak prototipe, karena printer resin tidak seandai printer FDM 3D dalam mencetak model besar, Anda mungkin akan merasa sangat terbatas dan harus memotong model, atau mengubah desain sepenuhnya.
Volume Bangun
Volume bagian yang akan dicetak juga adalah keterbatasan, karena printer resin memiliki dimensi yang lebih kecil dan oleh karena itu volume cetak yang lebih kecil.
Perlu dijelaskan bahwa kita membicara tentang pasar konsumen, yaitu printer yang dalam jangkauan mayoritas, dan bukan yang ditujukan untuk pasar profesional.
Kecepatan Pencetakan
Kecepatan pencetakan lebih tinggi dengan printer resin karena lapisan yang akan diengerkan dicetak sekaligus, jadi jika kita mencetak beberapa model, printer resin akan lebih unggul dibanding printer FDM dari segi kecepatan.
Sama seperti dengan printer FDM, jika Anda perlu meningkatkan kecepatan cetak lebih jauh, Anda dapat menyesuaikan pengaturan slicer untuk meningkatkan tinggi lapisan, serta menyesuaikan parameter lain, untuk menyelesaikan cetakan lebih cepat. Hanya ingat bahwa mencetak lebih cepat biasanya berarti kualitas cetak yang lebih rendah.
Pemrosesan Pasca Cetak
Pada saat menyelesaikan cetak, dalam hal FDM, bagian umumnya selesai dan siap digunakan. Meskipun perlu dicatat bahwa dalam beberapa kesempatan perlu menghapus beberapa bahan pendukung atau menggerusnya untuk disebut “selesai”.
Di sisi lain, printer resin tidak begitu sederhana: resin yang belum diproses harus dihilangkan dalam mandi alkohol isopropil dan cetakan kemudian harus diengerkan dalam kamar cahaya UV (atau Anda bisa membiarkannya di bawah sinar matahari). Terakhir, lebih sering dari tidak, pendukung akan perlu dihapus juga.
Pemeliharaan
Printer resin lebih kompak dan memiliki bagian mekanis yang lebih sedikit untuk disesuaikan, berbeda dengan printer FDM, yang memiliki elemen yang mengalami aus karena penggunaan.
Misalnya, Anda mungkin mengalami skenario di mana nozzle tersumbat dan Anda perlu membersihkannya, atau sabut mungkin perlu disesuaikan atau diganti, sepotong filament mungkin jatuh ke salah satu kipas pendingin dan memblokirnya, dll.
Printer resin dengan teknologi DLP atau LED-LCD, layar LCD mungkin rusak dan film FEP, yang merupakan bagian dari tangki resin, mungkin juga perlu diganti dari waktu ke waktu.
Secara keseluruhan, printer resin lebih mahal untuk dipelihara karena bagian yang perlu diganti, meski tidak seberapa sering bagian printer FDM, jauh lebih mahal.
Kemudahan Penggunaan dan Keamanan
Printer resin lebih mudah digunakan karena tidak perlu menyesuaikan parameter yang berbeda dari printer itu sendiri (leveling bed, tension sabut, dll.), tetapi perhatian khusus harus diambil karena resin cair dan sangat beracun, oleh karena itu, Anda harus sangat hati-hati saat menangani resin dan menggunakan perlengkapan pelindung yang diperlukan.
Printer FDM, di sisi lain, menggunakan filament plastik padat, yang berarti tidak ada bahaya yang terlibat. Namun, printer FDM, terutama yang murah, memerlukan pemeliharaan konsisten dan Anda mungkin juga perlu menlevelkan bed setiap 5 atau 10 cetakan.
Kedua polimer termoplastik dan resin menghasilkan gas yang dalam beberapa kasus dapat beracun, seperti halnya ABS, yang memerlukan bekerja di area yang terventilasi.
Selain itu, dalam hal printer resin dan seperti yang saya sebutkan baru-baru ini, langkah-langkah harus diambil karena bahan cair dan relatif beracun, jadi Anda harus bekerja dengan sarung tangan untuk menghindari reaksi kulit, menggunakan kacamata pelindung, dll.
Biaya
Saya akan membagi biaya menjadi tiga komponen:
- Biaya akuisisi.
- Biaya bahan.
- Biaya pemeliharaan.
Pengadopsi teknologi sedang menurunkan biayanya seiring semakin luas ketersediaannya karena pertumbuhan pasokan. FDM memimpin dalam hal ini dan jelas biaya akuisisi lebih rendah, meskipun printer resin untuk rumah tangga dapat dibeli dari $250-300 dan akan semakin murah seiring waktu.
Filament juga relatif terjangkau sekitar $20 per gulungan 1Kg.
Di satu sisi, printer resin memerlukan alkohol isopropil, selain fotopolimer, untuk penyerapan akhir dan sentuhan finishing, dan, seperti yang saya sebutkan sebelumnya, resin jauh lebih mahal daripada filament, sekitar 5x lebih banyak, dan Anda perlu menambahkan alkohol isopropil ke dalam campuran juga, jadi sekarang biaya operasi printer bahkan lebih tinggi.
Terakhir, biaya pemeliharaan lebih tinggi untuk printer resin karena bagian yang perlu diganti jauh lebih mahal daripada printer FDM, seperti lembar FEP, yang seharusnya diganti setiap 20 hingga 30 cetakan atau ketika menunjukkan tanda aus.
Printer FDM, di sisi lain, sebenarnya tidak memerlukan pemeliharaan mencegah tetapi karena memiliki banyak bagian mekanis dan sering mengalami kerusakan yang membutuhkan investasi waktu yang signifikan.
Teknologi mana yang harus dipilih?
Memilih printer mana yang akan digunakan tidak begitu sederhana, meskipun jika Anda menghargai kualitas cetak di atas segalanya, maka saya merekomendasikan memilih printer resin, tetapi mari kita pikirkan ini untuk satu detik:
Pertama, kita perlu dapat mengidentifikasi masalah yang harus kita selesaikan dengan jelas, dan kedua kita perlu mengetahui kebutuhan fungsional, atau non-fungsional, kita.
Berikut adalah contoh praktis:
Misalkan kita ingin mengembangkan perangkat elektronik fungsional dalam skala kecil, yang memerlukan beberapa jenis wadah untuk menempatkan rangkaian dan, pada saat yang sama, beberapa mekanisme fungsional tambahan.
Saya menyarankan untuk membuat daftar kriteria di mana kita kemudian dapat menilai pentingnya karakteristik yang ingin kita miliki model kita dan memberikan nilai pada masing-masing untuk lebih baik menentukan printer mana yang harus didapatkan berdasarkan hasilnya:
| Kriteria | Nilai |
| Kecepatan Pencetakan | 5 |
| Akurasi | 2 |
| Kualitas Cetak (Resolusi) | 3 |
| Ukuran | 5 |
| Biaya | 1 |
Ini hanyalah titik awal yang memungkinkan Anda untuk berpikir lebih objektif tentang kelebihan dan kekurangan teknologi yang berbeda dan memungkinkan Anda untuk mencapai kesimpulan yang lebih wajar.
Setidaknya untuk saat ini, printer resin menawarkan tingkat detail yang jauh lebih tinggi dibandingkan printer FDM dan bahkan dapat mencetak batch jauh lebih cepat. Namun, semuanya ini datang dengan biaya yang lebih tinggi, harus menangani resin cair, membeli dan menggunakan perlengkapan pelindung, menggunakan IPA, dll.
Kesimpulan
Kedua teknologi memiliki kelebihan & kekurangan serta beberapa fitur yang membedakan. Sekarang, bagaimana jika printer resin menjadi lebih murah, menawarkan volume cetak yang lebih besar, dan berbagai bahan? Nah, saya pikir itu akan terjadi dalam beberapa tahun ke depan dan printer resin akan perlahan-lahan mendapatkan pangsa pasar yang lebih besar.
Tanpa masuk ke dalam analisis menyeluruh tentang evolusi teknologi pengobatan cahaya dalam wadah, jelas terlihat bahwa printer ini perlahan tetapi pasti telah memasuki pasar dan juga menjadi semakin murah, dan saya pikir masa depan pencetakan resin terlihat cukup cerah.
Saat ini, di pasar profesional, ada printer seperti Form 3L yang menyelesaikan sebagian keterbatasan yang disajikan dalam artikel ini, tetapi ini tidak tercermin dalam model dengan biaya rendah atau untuk rumah tangga karena mereka adalah printer yang lebih mahal yang dirancang untuk operasi yang lebih besar.
Sekarang, meskipun masa depan printer resin terlihat sangat bagus, saya benar-benar pikir bahwa, setidaknya untuk sebagian besar orang yang tertarik dengan cetak 3D, printer FDM lebih baik karena mereka tidak memerlukan langkah keamanan yang sama seperti printer resin, karena resin beracun dan Anda harus sangat hati-hati saat menggunakannya.
