Jelajahi 8 Teknologi Pencetakan 3D Tercanggih dan Penerapannya

Dalam hal pencetakan 3D, Anda hanya dibatasi oleh imajinasi Anda. Saat ini, lebih mudah untuk mengajukan pertanyaan, “Apa yang tidak bisa Anda mencetak menggunakan proses ini?” daripada membuat daftar panjang dan tidak ada habisnya tentang apa yang bisa diproduksi. Pencetakan 3D mampu membuat peralatan sederhana, menghasilkan model arsitektur yang lengkap, dan bahkan membuat prostetik. 

Tidak semua kebutuhan pencetakan sama, dan sebenarnya ada beberapa metode yang bisa Anda pilih. Misalnya, di Xometry, kami menawarkan sembilan proses pencetakan 3D unik, dan selalu berupaya untuk menambahkan lebih banyak lagi. Masing-masing proses ini memiliki kelebihan dan kekurangannya masing-masing. Beberapa lebih baik untuk bekerja dengan logam, gaya lainnya dapat disembuhkan dengan laser, dan beberapa dibuat untuk pemula yang tertarik mencoba mencetak untuk pertama kalinya. Sebelumnya, pelajari berbagai jenis pencetakan 3D dan dapatkan gambaran tentang kekuatan dan kelemahan masing-masing jenis pencetakan.

1. Pencetakan Polijet

Meskipun printer 3D mungkin tampak cukup futuristik, pencetakan PolyJet adalah yang paling mirip dengan pencetakan inkjet kuno yang mungkin paling Anda kenal. Mesin ini menggunakan kepala cetak untuk memercikkan tetesan kecil resin fotopolimer ke pelat pembuat, yang kemudian dikeraskan oleh sinar UV secara berlapis. Mesin PolyJet Xometry mampu mencetak penuh warna dan multi-bahan, menjadikannya ideal untuk membuat model dan prototipe visual yang hidup. Namun berhati-hatilah, bahan PolyJet tidak dikenal tahan lama dan tidak cocok untuk komponen penggunaan akhir.

Polyjet paling cocok untuk komponen kecil dengan fitur kecil. Sangat akurat, namun bahannya cenderung kurang tahan lama.

Christian Tsu-Raun

Ketua Tim, Kutipan Manual

Foto di bawah menunjukkan salah satu printer PolyJet kami yang membuat komponen penuh warna:

Printer 3D PolyJet Xometry menciptakan komponen multi-warna.

Tabel ini menunjukkan bahan yang dapat digunakan printer polijet, bahan pembuatnya, dan kelebihannya.

Tabel 1:Keunggulan Pencetakan 3D PolyJet

Bahan Kekuatan Aplikasi Umum Akurasi Dimensi

Bahan

Fotopolimer kaku, Shore A Rubber-Likes, Fotopolimer bening

Kekuatan

Resolusi tinggi, Multi-bahan, penuh warna

Aplikasi Umum

Prototipe overmold, model konsep penuh warna, model pendidikan

Akurasi Dimensi

+/- 0,004” untuk inci pertama, ditambah +/- 0,002” untuk setiap inci setelahnya

2. Pemodelan Deposisi Terpadu (FDM)

Mesin pemodelan deposisi leburan (FDM) dapat ditemukan di mana saja mulai dari meja penghobi, hingga lantai produksi fasilitas produksi seperti Xometry's. Metode populer ini melibatkan pemindahan filamen plastik melalui nosel yang dipanaskan untuk melelehkannya dan membentuk lapisan demi lapisan hingga produk akhir selesai. Ada banyak bahan filamen berbeda yang dapat dipilih untuk pencetakan FDM, baik Anda menginginkan plastik yang lebih kaku atau elastomer termoplastik yang lentur.

Gambar di bawah menunjukkan salah satu printer industri Xometry yang mampu memproduksi komponen dengan panjang hingga tiga kaki:

Salah satu dari banyak printer 3D FDM industri Xometry

Tabel ini menjelaskan materi yang digunakan printer pemodelan deposisi leburan, bahan yang dapat dibuat, dan keunggulannya dibandingkan printer lain.

Tabel 2:Keunggulan Pencetakan 3D FDM

Bahan Kekuatan Aplikasi Umum Akurasi Dimensi

Bahan

ABS, PLA, PC, ULTEM, dan banyak lagi

Kekuatan

Biaya rendah, volume cetak besar, variasi bahan

Aplikasi Umum

Pembuatan Prototipe, Penghobi Suku Cadang, Jig Manufaktur

Akurasi Dimensi

+/- satu ketebalan lapisan untuk inci pertama dan +/- 0,002” untuk setiap inci setelahnya

3. Stereolitografi (SLA)

Stereolitografi (SLA) adalah jenis pencetakan 3D pertama yang bisa didapatkan oleh orang biasa. Printer ini menggunakan laser berkekuatan tinggi untuk mengeringkan fotopolimer cair pada pelat pembuatannya. Laser berputar sesuai bentuk penampang bagian tersebut, menyembuhkannya dan menyiapkannya untuk lapisan berikutnya. Ia bekerja dengan proses yang disebut polimerisasi untuk membangun item yang Anda desain lapis demi lapis. Ini adalah pilihan pencetakan yang bagus jika Anda ingin membuat model atau produk yang rumit. Xometry menawarkan banyak materi SLA yang berbeda, banyak di antaranya transparan dan berguna untuk membuat bagian yang perlu Anda tembus pandang.

Foto menunjukkan beberapa bagian yang dibuat melalui layanan SLA Xometry:

Berbagai tag transparan dibuat menggunakan pencetakan 3D SLA

Bagan ini menunjukkan kekuatan dan kegunaan printer SLA. Ini juga menunjukkan material yang dapat dikelola dan jenis hal yang dapat dibuat.

Tabel 3:Keunggulan Pencetakan 3D SLA

Bahan Kekuatan Aplikasi Umum Akurasi Dimensi

Bahan

Seperti Polikarbonat, Seperti ABS, Seperti Polipropilena

Kekuatan

Resolusi tinggi/detail, akurat, area cetak besar

Aplikasi Umum

Pola casting, Prototipe, Model konsep

Akurasi Dimensi

+/- 0,002" - +/- 0,010"

Dapatkan Penawaran Instan dalam 9 Proses Pencetakan 3D yang Berbeda

4. Sintering Laser Selektif (SLS)

Sintering laser selektif (SLS) menukar filamen plastik terkenal dengan plastik bubuk; biasanya nilon. Mesin ini menyebarkan lapisan tipis bubuk ini menggunakan alat yang disebut recoater, kemudian menelusuri penampang bagian tersebut dengan laser. Selama penelusuran, panas dari laser melelehkan bubuk dan menyatu. Piston ruang pembuatan kemudian akan turun sedikit, dan lapisan bubuk lainnya akan tersebar, dan proses ini berulang hingga produk Anda hidup kembali. Jenis metode pencetakan ini tidak memerlukan struktur pendukung karena bubuk yang tidak disinter membungkus bagian-bagian di seluruh media, sehingga menopangnya. Oleh karena itu, banyak komponen dapat dibuat secara bersamaan dalam satu rakitan sehingga menjadikan pencetakan SLS luar biasa dalam membuat banyak komponen secara bersamaan, dengan tetap mempertahankan akurasi dan kualitas.

Diagram berikut menunjukkan cara kerja sistem printer SLS 3D:

Sistem pencetakan 3D SLS.

Tabel ini memaparkan materi yang dapat Anda kirim melalui printer ini, bahan pembuatnya, dan kelebihannya.

Tabel 4:Keunggulan Pencetakan 3D SLS

Bahan Kekuatan Aplikasi Umum Akurasi Dimensi

Bahan

Nilon 11, Nilon 12, Nilon Berisi (misalnya Berisi Kaca)

Kekuatan

Tidak diperlukan struktur pendukung, geometri rumit, komponen tahan lama

Aplikasi Umum

Model konsep, suku cadang penggunaan akhir, perangkat medis

Akurasi Dimensi

+/- 0,002" - 0,003" per inci

5. Fusi Multi-Jet (MJF)

Pencetakan fusi multi-jet memiliki banyak bagian yang bergerak. Pada mesin ini, lapisan bubuk plastik diendapkan yang kemudian dihangatkan dengan kepala pemanas. Rangkaian bergaya inkjet melayang di atas dan secara tepat menyemprotkan bahan pelebur dan detailing ke dalam bubuk. Elemen pemanas menyatukan semuanya, dan prosesnya berulang. Seperti pencetakan SLS, komponen MJF tidak memerlukan struktur pendukung karena metode berbasis bubuk, dan oleh karena itu banyak komponen dapat dicetak secara bersamaan baik secara horizontal maupun vertikal di dalam ruang pembuatan. Di Xometry, kami menawarkan material yang kaku dan fleksibel melalui MJF dan beberapa opsi finishing, seperti pewarnaan dan penghalusan uap kimia untuk menyempurnakan hasil cetakan.

Gambar di bawah ini adalah contoh part yang dibuat menggunakan jasa MJF Xometry yang dalam hal ini juga telah diwarnai dengan warna hitam:

Nilon 12 bagian dicetak menggunakan MJF dengan finishing warna hitam.

Tabel berikut membagikan materi yang dapat Anda gunakan dengan printer MJF, apa yang dapat dibuatnya, dan kelebihannya.

Tabel 5:Pencetakan 3D MJF

Bahan Kekuatan Aplikasi Umum Akurasi Dimensi

Bahan

Nilon PA 12, Polipropilena, Nilon Berisi Kaca, TPU 88A

Kekuatan

Sangat Akurat, Cepat, Murah

Aplikasi Umum

Prototipe yang akurat secara visual, suku cadang penggunaan akhir

Akurasi Dimensi

+/- 0,7 mm

SLS dan MJF memproduksi suku cadang dari bahan terkenal, terutama nilon tetapi juga PP dan TPU. Bagian-bagiannya tahan lama dan berperilaku khas dari bahan dasarnya. Hal ini memungkinkan para insinyur untuk menguji bagian-bagian dalam suatu material yang juga dapat ditransfer ke proses lain.

Christian Tsu-Raun

Ketua Tim, Kutipan Manual

Saat Anda sedang mencari proses yang dapat mencetak 3D langsung pada logam, carilah layanan direct metal laser sintering (DMLS). Mirip dengan sintering laser selektif, mesin DMLS menyimpan lapisan tipis bubuk logam, kemudian menggunakan laser yang kuat untuk menelusuri setiap bagian penampang lapis demi lapis, menggabungkan partikel logam menjadi satu untuk membentuk bagian-bagian. Berbeda dengan SLS, struktur pendukung adalah diperlukan karena panas dan tegangan yang dihasilkan oleh sintering logam jauh lebih besar dibandingkan dengan plastik. Karena ukurannya, biaya tinggi, dan langkah pasca-pemrosesan ekstensif yang diperlukan pada komponen setelah pencetakan selesai, mesin DMLS cenderung hanya dapat ditemukan di toko industri, seperti yang berada dalam jaringan Xometry.

Gambar ini menunjukkan printer DMLS di Xometry sedang melakukan sintering bagian dari bubuk baja:

Printer 3D DMLS menyinter bubuk baja untuk membentuk komponen.

Bagan berikut menguraikan apa yang dapat Anda buat dengan printer DMLS, bahan yang dapat Anda gunakan, dan jenis aplikasi apa yang cocok untuk printer tersebut.

Tabel 6:Keunggulan Pencetakan 3D DMLS

Bahan Kekuatan Aplikasi Umum Akurasi Dimensi

Bahan

Baja Tahan Karat, Aluminium, Paduan Nikel, Titanium

Kekuatan

Bagian logam yang sangat detail dan padat

Aplikasi Umum

Komponen luar angkasa &otomotif

Akurasi Dimensi

+/- 0,005” untuk inci pertama, ditambah +/- 0,002” untuk setiap inci setelahnya.

7. Peleburan Berkas Elektron (EBM)

Jika Anda menaikkan tingkat kesulitan, Anda akan menemukan metode pencetakan seperti peleburan berkas elektron (EBM). Seperti halnya DMLS, mesin ini termasuk dalam kategori industri dan memerlukan keahlian terkait. Prosesnya sesuai dengan namanya—menggunakan berkas elektron untuk memadukan partikel logam menjadi satu. Mesin meletakkan lapisan bubuk logam, lalu balok melakukan penelusuran dan peleburan. Sinarnya bahkan dapat dipecah untuk menangani beberapa area sekaligus. 

Dalam bagan ini, Anda akan melihat bahan yang digunakan printer 3D EBM, bahan yang dapat dibuat, dan kelebihannya.

Tabel 7:Keunggulan Pencetakan 3D EBM

Bahan Kekuatan Aplikasi Umum Akurasi Dimensi

Bahan

Kromium, Titanium

Kekuatan

Lebih cepat dari DMLS

Aplikasi Umum

Komponen luar angkasa, medis, &petrokimia

Akurasi Dimensi

T/A

8. Proses Cahaya Digital (DLP)

Beberapa opsi pencetakan 3D serupa dengan yang lain, misalnya pada printer proses cahaya digital (DLP) dan SLA. Perbedaan utamanya adalah mesin DLP akan memproyeksikan gambar menggunakan sinar UV ke seluruh tong material sekaligus, alih-alih menggambar penampang satu titik pada satu waktu dengan laser. Pemrosesan cahaya digital membuat akses pencetakan fotopolimer lebih mudah diakses. Ini lebih murah dan lebih cepat daripada SLA, namun tetap dapat membuat suku cadang berkualitas tinggi. 

Bagan ini menguraikan bahan, penggunaan, dan keunggulan printer DLP:

Tabel 8:Keunggulan Pencetakan 3D DLP

Bahan Kekuatan Aplikasi Umum Akurasi Dimensi

Bahan

Seperti Polikarbonat, Seperti ABS, Seperti Polipropilena

Kekuatan

Lebih cepat dari SLA

Aplikasi Umum

Pengecoran Perhiasan, Belat Gigi, Patung Miniatur

Akurasi Dimensi

0,1mm

Apa Saja Faktor Pencetakan 3D yang Perlu Dipertimbangkan?

Ada berbagai macam printer 3D di luar sana untuk setiap jenis kebutuhan. Anda sebaiknya memikirkan produk akhir yang ingin Anda buat, bahan pembuatannya, serta anggaran dan skala waktu yang Anda miliki. Jika Anda mencari printer yang dapat Anda miliki di rumah untuk kesenangan dan produksi sederhana, printer FDM atau SLA yang hobi mungkin cocok untuk Anda. Printer yang lebih canggih, seperti mesin DMLS, lebih cocok untuk ruang industri dan industri seperti dirgantara, teknik, atau kedokteran. 

Untuk mempelajari lebih lanjut, lihat panduan lengkap kami tentang pencetakan 3D.

Apa Jenis Pencetakan 3D yang Paling Umum?

Pencetakan FDM adalah salah satu jenis printer 3D yang paling umum digunakan. Hal ini disebabkan oleh biaya rendah dan kemudahan penggunaan. Namun, jika menyangkut aplikasi plastik industri, MJF cenderung lebih disukai. Pembuatan komponen logam cenderung dilakukan dengan menggunakan DMLS. 

Untuk mempelajari lebih lanjut, lihat panduan kami tentang jenis pencetakan 3D.

Apa Jenis Pencetakan 3D Terbaik untuk Pemula?

Pencetakan 3D FDM adalah jenis pencetakan 3D yang paling mudah untuk pemula. Tidak hanya prosesnya yang mudah dipahami, bahan bakunya murah, dan peralatannya juga bisa didapatkan dengan harga yang sangat terjangkau. Pencetakan DLP juga merupakan titik awal yang baik tetapi cenderung memerlukan pemahaman lebih dalam tentang metode pencetakan 3D. DLP juga rata-rata lebih mahal dibandingkan FDM.

Apa Jenis Pencetakan 3D Terbaik untuk Bahan?

Printer MJF memiliki jangkauan bahan terluas yang tersedia dan dapat mencetak komponen multi-bahan dan multi-warna dengan relatif mudah. Printer MJF dapat secara selektif mewarnai bagian cetakan yang berbeda dan juga dapat menempatkan jenis bahan berbeda ke dalam bagian yang sama. 

Untuk mempelajari lebih lanjut, lihat panduan kami tentang materi pencetakan 3D.

Apa Jenis Pencetakan 3D Terbaik untuk Penggunaan Medis?

Implan medis memerlukan bahan canggih seperti baja tahan karat atau titanium. Oleh karena itu, teknologi 3D bedak tabur seperti DMLS paling cocok untuk aplikasi ini. 

Apa Jenis Pencetakan 3D Terbaik untuk Konstruksi?

Pencetakan 3D di industri konstruksi masih dalam tahap awal. Namun, printer 3D besar berhasil menggunakan teknologi serupa dengan yang digunakan pada printer FDM untuk mencetak struktur beton. Ini bekerja dengan mencetak lapisan beton di atas satu sama lain untuk membangun struktur dari bawah ke atas. 

Apa Jenis Pencetakan 3D Terbaik untuk Pendidikan?

Printer FDM ideal untuk tujuan pendidikan. Ini karena mekanismenya mudah diamati dan dipahami. Selain itu, pengoperasiannya murah dan bahan bakunya juga murah.

Apa Jenis Pencetakan 3D Terbaik untuk Arsitektur?

Perusahaan arsitektur menggunakan printer 3D untuk mencetak model skala desain mereka, dan mereka umumnya menganggap SLS sebagai jenis teknologi pencetakan 3D yang paling sesuai. Hal ini disebabkan oleh tersedianya volume pembuatan yang lebih besar dan kemampuan SLS untuk membuat suku cadang dengan detail yang luar biasa.

Pertanyaan Umum tentang Jenis Pencetakan 3D

Berapa Harga Printer 3D?

Ada banyak jenis printer 3D yang ada di pasaran. Dengan demikian, harga printer 3D hanya $150 untuk mesin FDM tingkat pemula. Biaya mesin DMLS tingkat lanjut mulai dari sekitar $250.000. Printer 3D dapat dibeli langsung dari pemasok atau di situs pihak ketiga seperti Amazon.

Mungkinkah Memulai Bisnis Dengan Printer 3D?

Ya, namun, hambatan masuknya rendah, sehingga pasar mungkin sudah jenuh dengan individu-individu yang berpikiran sama. Namun, menggunakan metode pencetakan 3D terbaru dan memasok ke pasar khusus adalah awal yang baik.

Apakah Pencetakan 3D adalah Bisnis yang Menguntungkan?

Ya, terutama jika layanan dan materi pencetakan 3D tingkat lanjut ditawarkan.

Berapa Banyak yang Dapat Anda Hasilkan dari Pencetakan 3D?

Hal ini bergantung sepenuhnya pada produk dan layanan yang ditawarkan. Nilai barang cetakan juga dapat bervariasi dari beberapa sen untuk pernak-pernik plastik hingga ribuan dolar untuk komponen logam canggih.

Ringkasan

Artikel ini mengulas 8 teknologi pencetakan 3D yang berbeda, penerapannya, dan kelebihannya. 

Banyak dari proses ini dan lebih banyak lagi tersedia di ujung jari Anda melalui Xometry Instant Quoting Engine®. Yang perlu Anda lakukan hanyalah mengunggah file CAD 3D Anda, seperti STL, dan mengonfigurasi penawaran Anda dari opsi untuk mendapatkan harga instan dan waktu tunggu. Cobalah hari ini dan dapatkan penawaran instan Anda!

Penafian

Konten yang muncul di halaman web ini hanya untuk tujuan informasi. Xometry tidak membuat pernyataan atau jaminan apa pun, baik tersurat maupun tersirat, mengenai keakuratan, kelengkapan, atau validitas informasi. Parameter kinerja apa pun, toleransi geometrik, fitur desain spesifik, kualitas dan jenis bahan, atau proses tidak boleh dianggap mewakili apa yang akan dikirimkan oleh pemasok atau produsen pihak ketiga melalui jaringan Xometry. Pembeli yang mencari penawaran suku cadang bertanggung jawab untuk menentukan persyaratan khusus untuk suku cadang tersebut. Silakan lihat syarat dan ketentuan kami untuk informasi lebih lanjut.

Kat de Naoum

Kat de Naoum adalah seorang penulis, penulis, editor, dan spesialis konten dari Inggris dengan pengalaman menulis lebih dari 20 tahun. Kat memiliki pengalaman menulis untuk berbagai organisasi manufaktur dan teknis serta menyukai dunia teknik. Selain menulis, Kat juga menjadi paralegal selama hampir 10 tahun, tujuh di antaranya bekerja di bidang keuangan kapal. Dia telah menulis untuk banyak publikasi, baik cetak maupun online. Kat memiliki gelar BA dalam bidang sastra dan filsafat Inggris, dan MA dalam penulisan kreatif dari Kingston University.

Baca artikel lainnya oleh Kat de Naoum