5 Tren Pembuatan Cetak & Injection Molding yang Memformat Tahun 2021

Injection molding adalah proses manufaktur yang sederhana dan efektif dengan sejarah yang kaya. Mesin injeksi pertama dibuat pada tahun 1872 oleh John Wesley dan Isaiah Wyatt, dan menggunakan plunger untuk menginjeksikan plastik melalui silinder panas ke dalam cetakan.

Industri injeksi molding berkembang lambat setelah perkembangan awal ini, tetapi mengalami renaisansi selama tahun 1940 saat Perang Dunia II menciptakan lonjakan permintaan untuk produk massal. James Watson Hendry membangun mesin injeksi screw pertama pada tahun 1946, yang memberikan insinyur kontrol yang lebih besar, dan kemudian memberikan banyak kontribusi pada industri yang mendefinisikan apa yang kita pikirkan sebagai injeksi molding saat ini.

Pada tahun 2020, injeksi plastik molding dapat ditemukan dalam berbagai macam industri, dari penerbangan, hingga kemasan, hingga mainan anak-anak. Meski teknologi telah ada selama bertahun-tahun, bidang injeksi molding, pembuatan cetak, dan plastik terus berkembang sebagai respons terhadap kemajuan teknologi baru, gangguan pasar, dan faktor sosial dan ekonomi lainnya.

Inilah lima tren industri kunci yang kemungkinan akan membentuk arah pembuatan cetak, plastik, dan injeksi molding dalam tahun mendatang.

1. Pergeseran global menuju keberlanjutan

Keberlanjutan adalah pertimbangan penting untuk setiap jenis manufaktur, tetapi industri plastik telah mendapat pengawasan yang khusus atas kekurangannya dalam hal ini. Sejak tahun 1950, dunia telah memproduksi 8 miliar ton plastik dan hanya 9% yang telah didaur ulang — sisanya 91% atau dibakar atau ditinggalkan untuk menumpuk di tempat pembuangan sampah. Apalagi, diperkirakan bahwa manufaktur saja menyumbang 21% dari semua emisi gas rumah kaca.

Kenaikan konsumen yang peduli lingkungan dan pergeseran budaya yang lebih luas menuju keberlanjutan telah menginspirasi perusahaan manufaktur untuk memeriksa operasi mereka dan memikirkan bagaimana mereka dapat mengurangi limbah. Ini dapat mencakup menjalankan mesin injeksi molding dengan lebih efisien untuk menghemat daya, membuat produk dari material daur ulang 100%, menerapkan sumber daya listrik terbarukan atau hibrida di fasilitas manufaktur, lebih berhati-hati terhadap limbah material, dan banyak lagi.

Meskipun tren keberlanjutan menjanjikan, tim produk harus waspada terhadap bagaimana tren-tren ini dapat mempengaruhi kemampuan mereka untuk memenuhi persyaratan proyek kritis. Misalnya, material daur ulang dapat berdampak negatif pada properti fisik dan mekanis bagian akhir.

Banyak filamen plastik daur ulang di pasar saat ini memiliki masalah kualitas yang menghambat kemampuan untuk mencapai bagian berkualitas tinggi secara konsisten dari satu produksi ke produksi lainnya. Dalam kasus ini, menggunakan filamen plastik virgin mungkin adalah cara terbaik untuk mencapai bagian yang bersih dan fungsional. Berpindah dari plastik virgin menuju masa depan yang lebih berkelanjutan akan memerlukan waktu dan penelitian, tetapi ini adalah upaya yang berharga untuk sebagian besar perusahaan manufaktur.

2. Minat baru terhadap bioplastik

Terinspirasi oleh tren keberlanjutan, banyak produsen mengeksplorasi manfaat penggunaan bioplastik untuk pembuatan cetak dan injeksi molding.

Bioplastik, atau bioplastik PLA, adalah alternatif untuk plastik berbasis minyak yang berasal dari biomass seperti jagung, tebu, rumput laut, atau bahkan cangkang udang. Bioplastik biodegradable, netral karbon, dan hancur menjadi biomass, dioksida karbon, dan air di lingkungan alami. Jika produsen membuat produk dan kemasan dari bioplastik, mereka dapat membantu menciptakan momentum menuju pasar yang lebih ramah lingkungan dan mengurangi kerusakan lingkungan.

Tren ini sudah menunjukkan banyak janji. Menurut European Bioplastics, pasar bioplastik global diperkirakan akan lonjak 25% pada tahun 2023. Meski bioplastik PLA ramah lingkungan dan menawarkan properti mekanis yang serupa dengan polyester berbasis minyak, tim produk harus waspada terhadap keterbatasan material ini.

Misalnya, bioplastik tidak sepenuhnya bebas polusi karena masih ada biaya panen, pemurnian, dan pengiriman yang perlu dipertimbangkan, meski material itu sendiri dapat diperbarui. Juga, kemampuan daur ulang bioplastik dapat dengan mudah terkompromi. Bioplastik sering digabungkan dengan polimer yang tidak dapat didaur ulang untuk meningkatkan kekuatannya, dan bioplastik hibrida ini akan terurai menjadi bahan non-toxic dalam tiga bulan pada kondisi kompos tertentu. Namun, jika bioplastik hibrida ini akhirnya di tempat pembuangan sampah tradisional, dekomposisi yang sama dapat memakan waktu setidaknya 100 tahun. Tidak ada plastik yang sempurna, tetapi kami antusias untuk melihat kemajuan bioplastik apa yang akan tahun 2021 bawa.

3. Bereksperimen dengan alternatif material

Pada tahun 2020, penggunaan komposit material menonjol sebagai salah satu tren utama di industri otomotif dan penerbangan — dan kami berharap tren ini akan berlanjut. Komposit material adalah campuran heterogen dari dua atau lebih material yang digabungkan untuk membuat produk yang lebih kuat secara keseluruhan. Insinyur dapat membuat material menjadi lebih kuat dengan menambahkan serat kaca atau karbon ke dalam matriks polimer sekitarnya.

Per pound, komposit lebih kuat dari material performa tinggi seperti baja dan lebih ringan, menjadikannya ideal untuk banyak aplikasi otomotif, penerbangan, dan konstruksi. Komposit menawarkan tim produk alternatif yang tahan lama, fleksibel, dan hemat biaya dari material yang biasa mereka gunakan untuk pembuatan cetak dan injeksi molding. Produsen dan insinyur harus mengharapkan melihat lebih banyak komposit material pada tahun 2021, terutama seiring dengan semakin banyaknya penerapannya di ruang lingkup medis dan militer.

4. Peningkatan permintaan akan material ringan

Secara keseluruhan, konsumen dan produsen ingin produk yang lebih ringan. Di sektor otomotif dan penerbangan, bagian yang lebih ringan sering berarti efisiensi bahan bakar yang lebih baik atau umur baterai yang lebih lama.

Quando berkaitan dengan manufaktur alat medis, pengganti sendi dan stent yang terbuat dari material ringan dapat secara dramatis meningkatkan hasil pasien. Saat tren lightweighting ini bersesuaian dengan penggunaan komposit material yang meningkat, insinyur dan tim produk harus mengintegrasikan pertimbangan bobot lebih mudah ke dalam rencana desain mereka untuk tahun 2021.

5. Penggunaan otomatisasi yang meningkat

Otomatisasi dan penggunaan yang meningkat dari software, pembelajaran mesin, dan analitik lanjutan dalam manufaktur adalah tren yang berkembang yang kemungkinan akan berlanjut pada tahun 2021. Pemrograman saat ini lebih sederhana dari tahun-tahun lalu, yang mengarah pada siklus produksi yang lebih cepat, downtime yang lebih rendah, dan pemeliharaan yang lebih efisien.

Otomatisasi juga menawarkan lebih banyak kontrol atas proses injeksi molding. Produsen, insinyur, dan tim produk harus mengambil kesempatan untuk menggunakan software untuk mengembangkan pembuatan cetak dan injeksi molding jika mereka belum melakukannya.

Desainer dan tim produk juga harus memanfaatkan analisis alur cetak pada tahun 2021 untuk mempertahankan keunggulan kompetitif. Analisis alur cetak menggunakan software untuk mensimulasikan siklus injeksi molding dan memprediksi bagaimana cetakan akan diisi, yang sangat berguna selama fase desain. Insinyur dapat menggunakan analisis alur cetak untuk menguji penyusutan, pembengkokan, pola penuh yang tidak teratur, dan banyak lagi sebelum melanjutkan ke prototyping. Software cerdas ini juga dapat memprediksi bagaimana cetakan akan bereaksi saat diinjeksi dengan material cair tekanan.

Teknologi ini dapat mahal, tetapi keuntungan teknis dan ekonomi jauh lebih besar daripada biayanya.

Melihat ke depan pembuatan cetak

Tahun 2020 adalah tahun yang tidak dapat diprediksi dan tidak pernah terjadi sebelumnya. Beberapa produsen, insinyur, dan tim produk mungkin tertarik untuk kembali ke status quo, tetapi mereka dapat mencapai hasil yang lebih baik pada tahun 2021 dengan memanfaatkan beberapa kesempatan yang bernilai yang disebutkan dalam tren di atas. Otomatisasi, lightweighting, dan komitmen baru terhadap manufaktur ramah lingkungan pasti akan menggejolak pembuatan cetak segera. Mitra manufaktur yang berpengalaman dapat membantu tim produk membuat langkah berikutnya menjadi langkah terbaik mereka.

Saat tim produk bekerja sama dengan Fast Radius, mereka mendapatkan keduanya — pengalaman dan inovasi. Kami telah menghabiskan tahun untuk menyempurnakan manufaktur on-demand multi-proses dan dengan dasar yang kuat ini, kami bebas untuk tetap menyentuh nadi apa yang akan datang dalam pembuatan cetak, plastik, dan injeksi molding. Mitra kami dapat mengharapkan tingkat limbah yang rendah, biaya tenaga kerja yang rendah, dan bantuan desain dan rekayasa ahli selama tahap pengembangan produk, produksi, dan fulfillment. Hubungi kami hari ini untuk penawaran — mari kita ciptakan sesuatu yang luar biasa.

Untuk wawasan lebih lanjut tentang industri manufaktur dan proyeksi tren untuk tahun 2021, kunjungi artikel blog terkait di pusat pembelajaran Fast Radius.

Siap untuk membuat bagian Anda dengan Fast Radius?

Mulai penawaran Anda