Memilih Manufaktur Aditif Konvensional di Atas Teknologi Baru: Kapan Memilih Metode Teruji

Fused deposition modeling (FDM), kadang disebut fused filament fabrication (FFF), adalah proses manufaktur yang ada sejak advent teknologi aditif. S. Scott Crump mengembangkan dan mengkomersialkan proses ini pada akhir tahun 1980-an dan awal 90-an setelah mendirikan Stratasys, dan proses FDM sejak itu menjadi sinonim dengan cara banyak orang memikirkan 3D printing saat ini.

Printer 3D FDM bekerja dengan mengekslus filamen termoplastik melalui nozil panas dan menerapkan lapisan plastik cair pada platform bangunan. Setelah lapisan pendingin, bagian selesai.

Manufaktur dengan teknologi FDM seringkali lebih sederhana dan lebih langsung daripada menggunakan teknologi aditif yang lebih baru seperti Carbon Digital Light Synthesis (DLS), stereolithography (SLA), atau HP MultiJet Fusion (MJF) karena hanya melibatkan panas dan plastik — tidak memerlukan bak, resin, atau cahaya ultraviolet.

Teknologi manufaktur aditif terdepan seperti DLS dan MJF menarik dan menjanjikan kemungkinan baru — tetapi itu tidak berarti mereka adalah opsi terbaik untuk setiap proyek. Seringkali, tim produk — tertarik pada kegirangan dan kegembiraan teknologi cetak 3D baru — mengabaikan manfaat teknologi manufaktur aditif konvensional seperti FDM. Namun, dalam banyak kasus, FDM sebenarnya akan menghasilkan hasil terbaik.

Mengapa Memilih Manufaktur Aditif Konvensional di Atas Teknologi Cetak 3D Baru?

Insinyur harus mempertimbangkan untuk menggunakan manufaktur aditif konvensional di atas teknologi cetak 3D baru karena metode ini telah melalui uji lapang selama dekade. Karena FDM telah digunakan luas selama dekade, ia memiliki basis pengetahuan yang lebih kuat dibandingkan teknologi yang lebih baru. Karena mereka nyaman dengan proses FDM dan menyadari keterbatasannya, insinyur dan tim produk dapat membangun dengan percaya diri dan mencoba desain inovatif.

Dalam hal opsi bahan, manufaktur aditif konvensional unggul dibandingkan berbagai teknologi cetak 3D. FDM kompatibel dengan berbagai macam termoplastik — dari ABS hingga nylon hingga TPU — yang telah diuji, diatur, dan diterima baik selama bertahun-tahun. Faktanya, insinyur yang terbiasa dengan proses manufaktur plastik lainnya, seperti cetak injeksi, dapat dengan mudah menggunakan mesin FDM untuk membangun bagian dari bahan yang sama persis yang biasanya mereka gunakan.

Secara komparatif, bahan teknologi cetak 3D yang lebih muda masih sedang dievaluasi, dan dalam lima atau enam tahun tim produk mungkin menemukan bahwa bahan yang mereka gunakan untuk produksi terakhir mereka bukanlah pilihan terbaik untuk memastikan performa jangka panjang. Insinyur dapat menghilangkan titik nyeri potensial ini sama sekali dengan menggunakan manufaktur aditif konvensional.

Yang lebih baik lagi, FDM adalah satu-satunya teknologi aditif yang kompatibel dengan ULTEM® (PEI), satu-satunya termoplastik berkinerja tinggi yang telah disetujui untuk digunakan di industri penerbangan. Dengan menggunakan manufaktur aditif konvensional, insinyur dapat mengejar kasus penggunaan yang lebih tantang dan inovatif di industri yang diatur ketat.

Faktor lain yang menjanjikan fleksibilitas desain dan rekayasa yang lebih luas dalam proses FDM adalah ukuran fisik mesin FDM dan ruang kerja mereka. Mesin FDM umumnya lebih besar dari teknologi cetak 3D baru, yang memungkinkan pembuatan bagian yang lebih besar. Mesin MJF, SLA, dan DLS semuanya menawarkan ruang kerja yang lebih kecil, sehingga membatasi ukuran bagian yang dapat diproduksi.

Terakhir, FDM umumnya lebih andal daripada teknologi cetak 3D baru ketika datang ke prototipe cepat 3D. Proses ini cepat, andal, efisien, dan ideal untuk membuat banyak prototipe tanpa meningkatkan biaya.

Memilih antara Teknologi Manufaktur Aditif

Meskipun memiliki keuntungan kunci ini, manufaktur aditif konvensional pun memiliki kelemahannya. Misalnya, FDM umumnya tidak direkomendasikan untuk produk yang menghadapi konsumen atau aplikasi di mana permukaan yang bersih diperlukan karena ekstrusi filamen sering meninggalkan perbedaan tekstur yang terlihat pada bagian. Juga bisa tantang untuk membuat fitur kecil atau jaring menggunakan FDM. Dalam situasi seperti ini, akan lebih masuk akal untuk memanfaatkan teknologi cetak 3D yang lebih baru.

Saat memutuskan antara teknologi manufaktur aditif, terbaik untuk mempertimbangkan ukuran dan geometri terlebih dahulu. Faktor-faktor ini akan menyederhanakan kumpulan proses calon secara signifikan. Jika insinyur ingin mencetak bagian plastik besar, mereka dapat yakin bahwa FDM kemungkinan besar di antara opsi terbaik untuk manufaktur.

Jika insinyur ingin mencetak bagian yang ukurannya lebih sederhana, mereka dapat mempertimbangkan rentang proses yang lebih luas, sambil ingat bahwa Carbon DLS hanya direkomendasikan untuk bagian yang lebih kecil dari telapak tangan seseorang. Jika insinyur ingin mencetak produk yang menghadapi konsumen dengan detail rumit atau resolusi tinggi, mereka lebih baik menyederhanakan evaluasi mereka ke DLS, SLS, atau MJF.

Setelah ukuran dan bentuk telah dipertimbangkan, insinyur dan tim produk dapat menjadi lebih rinci dan mulai memikirkan bahan, biaya, kecepatan dan volume produksi, dan lainnya.

Bangun Bagian yang Lebih Baik dengan Saran dan Panduan Ahli

Ketika datang ke teknologi manufaktur aditif, yang baru tidak selalu lebih baik. FDM dikembangkan lebih dari tiga puluh tahun yang lalu, tetapi ia masih menempati posisi teratas di antara teknologi manufaktur aditif untuk prototipe cepat dan manufaktur bagian besar.

Plus, ia unggul dibandingkan berbagai teknologi cetak 3D ketika datang ke bahan yang tersedia. Masih, ada kasus di mana teknologi cetak 3D baru menawarkan sesuatu yang tidak dapat ditawarkan oleh manufaktur aditif konvensional. Ini adalah tanggung jawab tim produk untuk melakukan due diligence untuk memastikan mereka memilih teknologi aditif yang paling cocok untuk proyek mereka.

Tim kami di Fast Radius memiliki pengalaman luas dengan FDM dan teknologi aditif yang lebih baru. Kami dapat membantu Anda memilih proses yang tepat untuk proyek Anda dan memberikan dukungan desain untuk manufaktur (DFM) untuk semua teknologi yang kami tawarkan. Lihat beberapa dari pengembangan produk dan desain manufaktur aditif yang kami lakukan untuk pelanggan seperti Satair, Colgate-Palmolive, dan Steelcase. Kami akan membantu membawa proyek Anda ke level berikutnya. Hubungi kami hari ini untuk memulai.

Untuk wawasan lebih lanjut tentang teknologi aditif, kunjungi artikel terkait di pusat pembelajaran Fast Radius.  

Siap membuat bagian Anda dengan Fast Radius?