5 tren pembuatan cetakan, plastik, dan cetakan injeksi yang akan menentukan tahun 2021
Cetakan injeksi adalah proses manufaktur yang sederhana dan efektif dengan sejarah yang kaya. Mesin cetak injeksi pertama dibuat pada tahun 1872 oleh John Wesley dan Isaiah Wyatt, dan menggunakan pendorong untuk menyuntikkan plastik melalui silinder yang dipanaskan ke dalam cetakan.
Industri cetakan injeksi berkembang perlahan setelah perkembangan awal ini, tetapi mengalami kebangkitan selama tahun 1940-an ketika Perang Dunia II menciptakan lonjakan permintaan untuk produk yang diproduksi secara massal. James Watson Hendry membangun mesin injeksi sekrup ekstrusi pertama pada tahun 1946, yang memberikan kendali lebih besar kepada para insinyur, dan terus memberikan banyak kontribusi bagi industri yang mendefinisikan apa yang kita anggap sebagai cetakan injeksi saat ini.
Pada tahun 2020, cetakan injeksi plastik dapat ditemukan di berbagai industri, mulai dari dirgantara, pengemasan, hingga mainan anak-anak. Meskipun teknologi telah ada selama bertahun-tahun, bidang pencetakan injeksi, pembuatan cetakan, dan plastik terus berkembang sebagai respons terhadap kemajuan teknologi baru, gangguan pasar, dan faktor sosial dan ekonomi lainnya.
Berikut adalah lima tren industri utama yang kemungkinan akan membentuk arah pembuatan cetakan, plastik, dan cetakan injeksi di tahun mendatang.
1. Pergeseran global menuju keberlanjutan
Keberlanjutan merupakan pertimbangan penting untuk semua jenis manufaktur, tetapi industri plastik telah diteliti secara khusus karena kekurangannya dalam hal ini. Sejak 1950, dunia telah memproduksi 8 miliar ton plastik dan hanya 9% yang telah didaur ulang — 91% sisanya dibakar atau dibiarkan menumpuk di tempat pembuangan sampah. Terlebih lagi, diperkirakan bahwa manufaktur saja menyumbang 21% dari semua emisi gas rumah kaca.
Munculnya konsumen yang sadar lingkungan dan pergeseran budaya yang lebih luas menuju keberlanjutan telah mengilhami perusahaan manufaktur untuk memeriksa operasi mereka dan memikirkan bagaimana mereka dapat mengurangi limbah. Hal ini dapat mencakup menjalankan mesin cetak injeksi secara lebih efisien untuk menghemat daya, membuat produk dari 100% bahan daur ulang, menerapkan sumber daya terbarukan atau hibrida di fasilitas manufaktur, lebih memperhatikan limbah material, dan banyak lagi.
Meskipun tren keberlanjutan menjanjikan, tim produk harus memperhatikan bagaimana tren ini dapat memengaruhi kemampuan mereka untuk memenuhi persyaratan proyek yang penting. Misalnya, bahan daur ulang dapat berdampak negatif pada sifat fisik dan mekanik bagian akhir.
Banyak filamen plastik daur ulang di pasaran saat ini memiliki masalah kualitas yang menghambat kemampuan untuk mencapai suku cadang berkualitas tinggi secara konsisten dari satu proses produksi ke produksi berikutnya. Dalam hal ini, menggunakan filamen plastik murni mungkin merupakan cara terbaik untuk mencapai bagian yang bersih dan fungsional. Beralih dari plastik murni dan menuju masa depan yang lebih berkelanjutan akan membutuhkan waktu dan penelitian, tetapi ini adalah upaya yang berharga bagi sebagian besar perusahaan manufaktur.
2. Ketertarikan baru pada bioplastik
Terinspirasi oleh tren keberlanjutan, banyak produsen mengeksplorasi manfaat penggunaan bioplastik untuk pembuatan cetakan dan cetakan injeksi.
Bioplastik, atau bioplastik PLA, adalah alternatif untuk plastik berbasis minyak bumi yang berasal dari biomassa seperti jagung, tebu, rumput laut, atau bahkan kulit udang. Bioplastik bersifat biodegradable, netral karbon, dan terurai menjadi hanya biomassa, karbon dioksida, 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 global untuk bioplastik diperkirakan akan melonjak 25% pada tahun 2023. Meskipun bioplastik PLA ramah lingkungan dan menawarkan sifat mekanik yang sebanding dengan poliester berbasis minyak bumi, tim produk harus memperhatikan keterbatasan bahan ini.
Misalnya, bioplastik tidak sepenuhnya bebas polusi karena masih ada biaya pemanenan, pemurnian, dan pengiriman yang perlu dipertimbangkan, meskipun bahan itu sendiri dapat diperbarui. Juga, daur ulang bioplastik dapat dengan mudah dikompromikan. Bioplastik sering digabungkan dengan polimer yang tidak dapat didaur ulang untuk meningkatkan kekuatannya, dan bioplastik hibrida ini akan terurai menjadi bahan tidak beracun dalam tiga bulan dalam kondisi pengomposan tertentu. Namun, jika bioplastik hibrida ini berakhir di tempat pembuangan sampah tradisional, dekomposisi yang sama dapat memakan waktu setidaknya 100 tahun. Tidak ada plastik yang sempurna, tetapi kami senang melihat kemajuan apa yang akan dibawa oleh bioplastik 2021.
3. Bereksperimen dengan alternatif material
Pada tahun 2020, penggunaan material komposit menjadi salah satu tren utama dalam industri otomotif dan dirgantara — dan kami berharap tren ini akan terus berlanjut. Bahan komposit adalah campuran heterogen dari dua atau lebih bahan yang disatukan untuk membuat produk keseluruhan yang lebih kuat. Insinyur dapat membuat material lebih kuat dengan menambahkan kaca atau serat karbon ke matriks polimer di sekitarnya.
Pound per pon, komposit lebih kuat dari material berperforma tinggi seperti baja dan lebih ringan, menjadikannya ideal untuk banyak aplikasi otomotif, dirgantara, dan konstruksi. Komposit menawarkan tim produk alternatif yang tahan lama, fleksibel, dan hemat biaya untuk bahan yang biasa mereka gunakan untuk pembuatan cetakan dan cetakan injeksi. Produsen dan insinyur akan melihat lebih banyak material komposit pada tahun 2021, terutama karena material tersebut mendapatkan lebih banyak daya tarik di bidang medis dan militer.
4. Peningkatan permintaan bahan ringan
Secara umum, konsumen dan produsen menginginkan produk yang lebih ringan. Di sektor otomotif dan kedirgantaraan, suku cadang yang lebih ringan sering kali menghasilkan jarak tempuh yang lebih baik atau masa pakai baterai yang lebih lama.
Dalam hal pembuatan perangkat medis, penggantian sendi dan stent yang terbuat dari bahan ringan dapat meningkatkan hasil pasien secara dramatis. Karena tren bobot ringan sejalan dengan peningkatan penggunaan material komposit, para insinyur dan tim produk harus lebih mudah memasukkan pertimbangan bobot ke dalam rencana desain mereka untuk tahun 2021.
5. Peningkatan penggunaan otomatisasi
Otomatisasi dan peningkatan penggunaan perangkat lunak, pembelajaran mesin, dan analitik canggih di bidang manufaktur adalah tren yang berkembang yang kemungkinan akan berlanjut pada tahun 2021. Pemrograman saat ini lebih sederhana daripada tahun-tahun sebelumnya, yang mengarah pada siklus produksi yang lebih cepat, pengurangan waktu henti, dan pemeliharaan yang lebih efisien .
Otomatisasi juga menawarkan lebih banyak kontrol pada proses pencetakan injeksi. Produsen, insinyur, dan tim produk harus memanfaatkan kesempatan untuk menggunakan perangkat lunak guna memajukan pembuatan cetakan dan pencetakan injeksi jika mereka belum melakukannya.
Desainer dan tim produk juga harus memanfaatkan analisis aliran cetakan pada tahun 2021 untuk mempertahankan keunggulan kompetitif. Analisis aliran cetakan menggunakan perangkat lunak untuk mensimulasikan siklus pencetakan injeksi dan memprediksi bagaimana cetakan akan diisi, yang sangat berguna selama fase desain. Insinyur dapat menggunakan analisis aliran cetakan untuk menguji penyusutan, lengkungan, pola pengisian tidak teratur, dan banyak lagi sebelum beralih ke pembuatan prototipe. Perangkat lunak cerdas ini juga dapat memprediksi bagaimana cetakan akan bereaksi ketika disuntik dengan bahan cair bertekanan.
Teknologinya bisa mahal, tetapi keuntungan teknis dan ekonominya jauh lebih besar daripada biayanya.
Melihat masa depan pembuatan cetakan
Tahun 2020 adalah tahun yang tidak terduga dan belum pernah terjadi sebelumnya. Beberapa produsen, insinyur, dan tim produk mungkin tergoda untuk kembali ke status quo, tetapi mereka dapat mencapai hasil yang lebih baik pada tahun 2021 dengan memanfaatkan beberapa peluang berharga yang dijabarkan dalam tren yang disebutkan di atas. Otomatisasi, peringanan, dan komitmen baru untuk manufaktur ramah lingkungan pasti akan segera mengguncang pembuatan cetakan. Mitra manufaktur berpengalaman dapat membantu tim produk membuat langkah terbaik mereka berikutnya.
Saat tim produk bermitra dengan Fast Radius, mereka mendapatkan yang terbaik dari keduanya — pengalaman dan inovasi. Kami telah menghabiskan waktu bertahun-tahun untuk menyempurnakan manufaktur on-demand multi-proses dan dengan dasar yang kokoh itu, kami bebas untuk terus memantau perkembangan selanjutnya dalam pembuatan cetakan, plastik, dan pencetakan injeksi. Mitra kami dapat mengharapkan tingkat memo yang rendah, biaya tenaga kerja yang rendah, dan bantuan desain dan teknik ahli di seluruh tahap pengembangan produk, produksi, dan pemenuhan. Hubungi kami hari ini untuk mendapatkan penawaran — mari kita ciptakan sesuatu yang luar biasa.
Untuk wawasan industri manufaktur dan proyeksi tren lainnya untuk tahun 2021, lihat artikel blog terkait di pusat pembelajaran Radius Cepat.
Siap membuat suku cadang Anda dengan Radius Cepat?
Mulai kutipan Anda
