Volume konstruksi pencetakan 3D FDM

Printer 3D FDM saat ini tersedia di pasaran dalam berbagai volume build. Dari printer dengan alas 15 x 15 cm hingga alas 50 x 50 cm. Ada kepercayaan umum bahwa semakin besar volume build, semakin baik. Ini karena alasan bahwa semua yang dapat dicetak pada printer kecil dapat dicetak pada printer besar, tetapi tidak sebaliknya.

Meskipun pada prinsipnya ini benar, dan tampaknya printer volume besar tidak memiliki kerugian dibandingkan printer kecil, melihat lebih dekat aspek teknis dari masing-masing akan mengungkapkan beberapa trade-off penting yang mungkin memberi keseimbangan pada keuntungan printer 3D FDM volume kecil.

Gambar 1:Creality CR10 S5 dengan alas 50 cm. Sumber:Kreativitas

Pertama-tama, perlu menganalisis basis manufaktur. Basis kecil memiliki tingkat kerataan yang jauh lebih tinggi daripada yang lebih besar, karena lebih mudah diproduksi. Selain itu, untuk menghindari deformasi, semakin besar ukuran alasnya, semakin besar pula ketebalannya, yang tidak selalu demikian. Ini berarti bahwa meskipun perataan alas berukuran 20 x 20 cm sangat sederhana, pada alas berukuran 30 x 30 cm atau 40 x 40 cm biasanya terdapat perbedaan ketinggian yang signifikan antara bagian tengah dan sudut. Hal ini terutama terlihat pada alas aluminium saat dipanaskan, karena ukuran yang lebih besar juga berarti deformasi yang lebih besar.

Hal ini mempersulit untuk mendapatkan cetakan lapisan pertama yang berkualitas, yang penting untuk memastikan daya rekat yang tepat pada bahan tertentu. Beberapa printer format besar profesional seperti Raise3D Pro2 dan Pro2 Plus menyertakan titik jangkar tambahan selain yang ada di sudut untuk mengkompensasi deformasi ini dan meningkatkan kerataan.

Gambar 2:Tampilan belakang dasar konstruksi Raise3D Pro2. Sumber:Filament2Print

Namun, masalah printer format besar dibandingkan dengan printer format kecil tidak terbatas pada kerataan media yang lebih buruk. Ukuran alas yang lebih besar juga berarti perjalanan printhead yang lebih lama, yang diterjemahkan menjadi sabuk dan pemandu yang lebih panjang. Sabuk penggerak yanglebih panjang juga dikaitkan dengan hilangnya akurasi pemosisian, sementara pemandu atau rel yang lebih panjang rentan terhadap cacat deformasi dan linearitas.

Untuk mengimbangi hal ini,printer format yang lebih besar memerlukan desain khusus dan komponen berkualitas lebih tinggi serta toleransi manufaktur yang lebih rendah. Namun, hal ini jarang terjadi, sehingga dapat dikatakan bahwa keakuratan printer 3D FDM menurun akibat ukurannya.

Gambar 3:Printer industri format kecil Zortrax M200 Plus. Sumber:Zortrax

Keyakinan umum lainnya adalah bahwa meskipun komponen yang diproduksi berukuran kecil, printer 3D dengan alas yang lebih besar akan memungkinkan lebih banyak komponen dibuat setiap saat . Ini benar, namun memiliki lebih banyak kerugian daripada keuntungan. Waktu pencetakan dalam pencetakan 3D FDM sebanding dengan jumlah salinan yang dicetak secara bersamaan. Artinya, perbedaan waktu antara membuat satu produksi yang terdiri dari 10 bagian dan membuat dua dari 5 bagian dapat diabaikan, bertambah hanya dalam waktu yang diperlukan untuk melepas bagian pertama dan meluncurkan produksi kedua. Namun, ini memiliki kelemahan utama:kemungkinan kegagalan meningkat seiring dengan durasi pekerjaan. Probabilitas kegagalan dalam produksi 12 jam selalu lebih tinggi daripada produksi 6 jam. Selain itu, dalam hal persyaratan produksi yang lebih tinggi, selalu merupakan solusi yang lebih baik untuk membeli dua printer kecil yang bekerja secara paralel daripada satu printer format besar, karena waktu dan kerugian jika terjadi kegagalan berkurang setengahnya.

Saat memilih printer 3D FDM, kriterianya tidak boleh memilih yang terbesar yang sesuai dengan anggaran, tetapi yang terkecil yang memenuhi persyaratan ukuran komponen paling umum pengguna. Jika 95% suku cadang dapat diproduksi pada alas berukuran 20 x 20 cm, sebaiknya pertimbangkan kemungkinan membeli mesin berukuran kecil dan membuat suku cadang yang lebih besar menjadi suku cadang dan kemudian merakitnya.