Ledakan pencetakan 3D komersial telah memunculkan sejumlah kesalahpahaman umum tentang prosesnya. Misalnya, banyak yang percaya bahwa proses manufaktur aditif hanya dapat menggunakan plastik. Pada kenyataannya, para insinyur juga dapat membuat komponen cetakan 3D menggunakan logam.
Untuk proyek yang melibatkan logam, insinyur harus membiasakan diri dengan keuntungan dan kerugian dari cetakan injeksi logam (MIM) dan pencetakan 3D logam. Melihat lebih dekat pada kedua proses tersebut menunjukkan bahwa pencetakan 3D logam menawarkan berbagai manfaat yang mengejutkan. Berikut adalah perbedaan utama — ditambah pertimbangan utama — untuk insinyur.
Cetakan injeksi logam (MIM) menggabungkan cetakan injeksi plastik dengan metalurgi serbuk dan memerlukan empat tahap — persiapan bahan baku, pencetakan, pelepasan ikatan, dan sintering.
Pertama, serbuk logam halus digabungkan dengan bahan termoplastik dan pengikat lilin dan kemudian digranulasi menjadi pelet kecil. Pelet ini kemudian dipanaskan dan disuntikkan ke dalam rongga cetakan. Setelah pencetakan, pengikat dikeluarkan dari bubuk logam, menghasilkan "bagian coklat", yang bergerak ke tahap sintering. Siklus tungku biasanya melibatkan sejumlah tahap. Bagian coklat dipanaskan sampai suhu yang relatif rendah untuk membakar sisa pengikat, kemudian disinter pada suhu dekat titik leleh logam. Serbuk logam memadat untuk menghasilkan produk akhir.
Insinyur beralih ke MIM ketika mereka perlu memproduksi suku cadang — terutama yang kecil atau kompleks — yang tidak dapat diproduksi secara efisien dengan proses lain. Karena hanya satu cetakan yang diperlukan untuk membuat bagian dengan MIM, proses ini juga sangat berulang dan menghasilkan bagian yang seragam dalam ukuran, bentuk, dan kekuatan.
Suku cadang MIM memiliki berbagai aplikasi di sektor komersial dan industri utama, dari otomotif hingga kedirgantaraan. Aplikasi umum termasuk engsel pada komponen kacamata, kotak arloji, engsel laptop, dan instrumen medis presisi.
MIM adalah metode yang efisien untuk menghasilkan volume tinggi dari bagian-bagian kecil yang kompleks. Bagian yang telah selesai memiliki permukaan akhir yang halus dan relatif kuat untuk ukurannya, sering kali menghasilkan kepadatan di atas 95%. MIM kompatibel dengan berbagai macam bahan yang dapat dipecah menjadi bentuk bubuk dan cocok untuk sintering. Ini sebagian besar adalah baja.
Sayangnya, cetakan injeksi logam memiliki banyak keterbatasan, terutama karena cetakan yang dibutuhkan untuk memproduksi suku cadang MIM. Cetakan MIM dapat berharga mulai dari $ 50.000 hingga $ 100.000, yang bisa sangat mahal untuk produksi volume rendah. Seringkali, MIM masuk akal secara finansial untuk volume tahunan lebih dari 50 ribu dengan siklus hidup produksi yang panjang.
Selanjutnya, cetakan injeksi logam menimbulkan tantangan desain yang cukup besar bagi para insinyur. Desain cetakan tidak mudah diubah dan masih ada batasan signifikan dalam hal bentuk. Misalnya, bagian tidak dapat memiliki overhang besar, karena harus dikeluarkan dari rongga. Ketebalan dinding menghadirkan tantangan desain lain karena debinding. Jika dinding bagian terlalu tebal, mungkin tidak mungkin untuk mengeluarkan lilin dari tengah. Desainer dan manajer proyek harus mengingat pertimbangan ini jika mereka berencana menggunakan cetakan injeksi logam untuk proyek mereka. Jika tidak, mereka mungkin terpaksa melakukan penyesuaian yang mahal di kemudian hari dalam proses manufaktur.
Pencetakan 3D logam menawarkan banyak keuntungan yang tidak dapat ditandingi oleh proses lain, termasuk MIM. Salah satu jenis pencetakan 3D logam adalah laser-powder bed fusion (L-PBF), kadang-kadang dikenal sebagai DMLS, yang merupakan proses pencetakan yang menghasilkan suku cadang dari serbuk logam.
Selama proses ini, ruang disiapkan dengan gas inert seperti argon untuk meminimalkan oksidasi. Lapisan tipis bubuk logam tersebar di bagian atas platform pembuatan dan kemudian laser melelehkan bubuk menjadi bagian-bagian kecil; proses ini berulang sampai bagian itu sepenuhnya dibangun. Bedak berlebih dihilangkan setelah bagian mendingin. Dari sana, bagian tersebut dibebaskan dari tekanan, terlepas dari pelat build, dan kemudian diberi perlakuan panas jika perlu.
Suku cadang yang dibuat dari proses L-PBF ideal untuk aplikasi industri dan suku cadang teknik penggunaan akhir berkinerja tinggi. Kasus penggunaan umum termasuk mesin jet, bilah turbin, peralatan medis, dan generator listrik. Proses ini kompatibel dengan daftar paduan logam yang terus bertambah dan bahkan beberapa logam mulia seperti emas dan platinum. Ada juga proses pencetakan 3D logam lain yang lebih cocok untuk aplikasi dengan regulasi yang lebih sedikit dan persyaratan kinerja penting, seperti pengaliran pengikat logam dan ekstrusi logam.
Insinyur beralih ke pencetakan 3D logam ketika mereka perlu membuat bagian khusus yang membutuhkan kekuatan dan daya tahan tinggi, ketahanan kimia, dan akses ke fitur desain yang unik. Tidak seperti cetakan injeksi logam, pencetakan 3D logam menawarkan banyak kebebasan desain kepada para insinyur. Pencetakan 3D logam tidak menggunakan cetakan, sehingga para insinyur tidak terikat pada batasan bentuk tertentu, dan mengubah desain bagian semudah memperbarui desain di komputer. Membuat desain lebih kompleks tidak akan menambah biaya produksi.
Konon, pencetakan 3D logam memang memiliki tantangan tersendiri. Ukuran build terbatas karena kondisi manufaktur yang ketat dan kontrol proses yang diperlukan. Selain itu, biaya awal pencetakan 3D logam untuk mesin kelas industri dapat melonjak hingga jutaan — sebelum memperhitungkan biaya bahan. Namun, label harga yang tinggi dapat menjadi investasi yang layak bagi para insinyur yang menginginkan fleksibilitas desain yang tak tertandingi dan kekuatan mekanik yang hebat.
Cetakan injeksi logam sangat cocok untuk membuat bagian kecil dan kompleks yang ternyata kuat untuk ukurannya. Namun, pencetakan 3D logam melampaui proses ini di banyak bidang utama. Pencetakan 3D logam menawarkan lebih banyak keserbagunaan desain dan suku cadang yang dibuat dengan proses ini dapat dioptimalkan untuk kekuatan tinggi, daya tahan, dan ketahanan terhadap bahan kimia.
Di Fast Radius, kami berpengalaman dalam pembuatan aditif dengan berbagai bahan yang berbeda. Apakah suku cadang Anda memerlukan plastik atau logam, tim ahli kami akan membantu Anda memulai dan memandu Anda di setiap langkah. Tidak pernah terlalu dini untuk mulai bekerja menuju visi Anda — hubungi kami hari ini.
Untuk mempelajari lebih lanjut tentang rangkaian layanan manufaktur yang ditawarkan oleh Fast Radius, telusuri kemampuan kami dan beberapa artikel terbaru kami.
Teknologi Industri
Cetakan injeksi logam adalah proses pengerjaan logam di mana logam bubuk halus dicampur dengan bahan pengikat untuk menghasilkan bahan baku yang kemudian dibentuk dengan cetakan injeksi. Bagian-bagian kompleks hanya perlu dibentuk dalam satu langkah selama seluruh proses. Setelah dicetak, bagian t
Karena teknologi MIM dapat menjamin akurasi dan keseragaman rasio komposisi material, telah menjadi kunci untuk memecahkan masalah material baru dan memainkan peran yang menentukan dalam pengembangan materi baru. Dalam postingan ini, kami terutama berbicara tentang pencegahan untuk menggunakan tekn
MIM, atau cetakan injeksi logam, adalah teknik industri untuk menyiapkan bubuk logam atau menggunakan bubuk logam (atau campuran bubuk logam dan bubuk non-logam) sebagai bahan mentah, melalui pembentukan dan sintering untuk mendapatkan material logam, material komposit, dan berbagai jenis barang. S
Proses pembengkokan logam dilakukan dengan membengkokkan lembaran logam atau pipa (atau bentuk lembaran yang berubah-ubah) terhadap suatu garis tengah, yang jari-jarinya dapat tetap atau berubah-ubah. Lubang paku keling dan buta biasanya dibor melalui keliling. Detail operasi ini dapat bervariasi de
