Additive vs. Subtractive Manufacturing: Memilih Proses Terbaik untuk Kebutuhan Produksi Anda
Sejak revolusi industri, teknologi manufaktur tidak pernah berhenti berkembang. Perusahaan selalu mencari metode produksi yang lebih cepat, lebih murah, atau lebih baik. Dalam beberapa dekade terakhir, beberapa proses paling andal untuk memproduksi bagian kustom termasuk dua aspek: manufaktur aditif atau manufaktur pengurangan. Material dapat mencakup plastik, thermoplastics, besi, baja, karbon, dll. Meskipun baik manufaktur aditif maupun proses manufaktur pengurangan digunakan untuk membuat objek dari material, mereka tidak sama. Jadi, apa perbedaan antara manufaktur aditif dan manufaktur pengurangan?
Apa Itu Manufaktur Aditif?
Manufaktur aditif mencakup proses yang melibatkan pembuatan objek dengan menambahkan material. Ketika perusahaan membangun objek dengan menambahkan material padanya, itu dianggap sebagai manufaktur aditif. Material ditambahkan secara bertahap ke bed atau substrate, sehingga objek baru dengan ukuran dan bentuk yang berbeda dari bahan bahan dapat dihasilkan.
Sebagian besar proses manufaktur aditif melibatkan 3D printing. Faktanya, istilah “additive manufacturing” telah menjadi sinonim dengan 3D printing. Mesin 3D printer adalah mesin yang menyetorkan material pada printing bed. Oleh karena itu, mereka membangun objek dengan menambahkan material. Prinsip kerja 3D printer tipikal adalah melepaskan material yang di-extrude dari nozzle. Ini membangun lapisan dasar, lalu membangun lapisan tertinggi berikutnya. Mesin 3D printer akan terus membangun setiap lapisan individu hingga objek selesai.
Benefit
Keuntungan terbesar dari manufaktur aditif adalah serbagunaannya dalam desain. Manufaktur aditif dapat menghasilkan model yang sangat kompleks, dan bahkan desain dengan bagian interior berlubang, yang tidak dapat dilakukan oleh proses manufaktur lainnya. Faktanya, desain yang hampir dapat dibuat dalam CAD juga dapat direplikasi melalui manufaktur aditif.
Untuk sejumlah kecil model prototipe, manufaktur aditif biasanya lebih praktis. Ini adalah karena mesin manufaktur aditif seperti FDM 3D printer membutuhkan setup yang sangat sedikit. Dengan desain 3D, Anda dapat memulai 3D printer dalam beberapa menit. Karena prosesnya hampir sepenuhnya otomatis, tidak perlu menghabiskan waktu untuk melakukan perubahan alat. Fleksibilitas ini membuat manufaktur aditif sebagai teknologi pilihan untuk produksi “on-demand”.
Karena manufaktur aditif tidak menghilangkan sampah apa pun dari material yang ada, prosesnya secara inheren menghasilkan banyak lebih sedikit sampah dibandingkan manufaktur pengurangan. Untuk perusahaan, ini dapat mengurangi biaya pembuangan atau daur ulang sampah.
Disadvantage
Meskipun manufaktur aditif serbaguna dalam desain, ia secara ketat terbatas dalam hal material. Sebagian besar teknologi 3D printing terbatas pada penggunaan plastik atau material komposit plastik. Selain itu, metode konstruksi lapis demi lapis menghasilkan kelemahan struktural tempat lapisan menempel satu sama lain. Ini berarti objek yang dibuat menggunakan manufaktur aditif mungkin tidak cukup kuat untuk menopang beban atau menahan kondisi ekstrem. Ini pada dasarnya membatasi manufaktur aditif yang digunakan untuk membuat prototipe non-fungsional.
Meskipun 3D printer yang ada dapat menggunakan logam untuk mencetak, mereka masih jarang di industri. Secara umum, menggunakan 3D printing untuk membuat bagian logam kustom lebih mahal daripada menggunakan CNC machining untuk membuat bagian logam kustom.
Bahkan untuk proses 3D printing yang relatif cepat (seperti SLS dan SLA), proses membangun objek lapis demi lapis sangat lambat. Ini membuat manufaktur aditif tidak praktis untuk merespons permintaan volume tinggi. Mesin 3D printer juga memiliki platform bangunan dengan ukuran terbatas. Jika pekerjaan memerlukan bagian atau model besar, mereka harus dicetak sebagai komponen yang lebih kecil dan dirakit kembali. Ini memperkenalkan pekerjaan tambahan, untuk tidak menyebut lebih banyak titik kegagalan.
Apa Itu Manufaktur Pengurangan?
Manufaktur pengurangan mencakup proses yang melibatkan pembuatan objek dengan menghapus material. Esensialnya kebalikan dari manufaktur aditif. Perusahaan tidak menambahkan material, melainkan melakukan manufaktur pengurangan dengan menghapus material. Biasanya dimulai dengan potongan besar material baku. Perusahaan kemudian menghapus material berlebih darinya untuk menciptakan objek baru dengan dimensi yang lebih kecil dan bentuk yang berbeda.
Istilah manufaktur pengurangan merujuk pada proses produksi objek dengan menggunakan mesin kontrol numerik komputer (CNC) untuk terus menghapus material dari blok asli untuk mencapai bentuk dan ukuran yang diinginkan. Proses dimulai ketika insinyur desain mengajukan model CAD ke bengkel mekanis, idealnya menggunakan sistem penawaran online. Perangkat lunak canggih menganalisis dan merancang serta memilih alat, jalur alat, dan workpiece terbaik. Mesin CNC dapat menggunakan berbagai material, termasuk logam, kayu, kaca, keramik, plastik, dan material komposit.
Advantages
Manufaktur pengurangan memiliki beberapa keuntungan utama:
Surface finish
High precision and geometric accuracy
Excellent repeatability
High stress applications
Dibandingkan dengan manufaktur aditif, biaya pemrosesan sebagian besar bagian lebih rendah. Manufaktur pengurangan mempertahankan integritas asli material. Ini berarti produk yang dihasilkan melalui pengurangan lebih awet, yang membuat teknologi ini sangat populer di industri otomotif dan manufaktur pesawat.
Compatible with multiple materials
Speed and high productivity
Manufaktur pengurangan melibatkan mesin dengan kemampuan rotasi linier dan multi-sumbu. Mesin frais CNC standar 3-sumbu dan 5-sumbu dan bor tulah dapat memroses workpiece dari berbagai arah untuk mencapai desain kompleks.
Kualitas model dan bagian yang dibuat oleh manufaktur pengurangan umumnya lebih baik daripada manufaktur aditif. Karena proses ini tidak menghasilkan garis lapis terlihat, hanya pekerjaan minimal yang diperlukan dalam proses pasca-pemrosesan.
Disadvantage
Tidak mungkin memotong atau mengukir desain yang terlalu kompleks atau objek berlubang dengan CNC machining. Juga memakan banyak waktu untuk menyiapkan mesin CNC. Perubahan desain kecil mungkin memerlukan rangkaian ulang, yang harus dilakukan secara manual. Oleh karena itu, CNC machining adalah yang disisihkan oleh produsen untuk produksi massal.
Final thoughts
Dalam hal teknologi manufaktur, manufaktur aditif melalui 3D printing masih merupakan teknologi yang muncul. Meskipun poin menjualnya adalah dapat menciptakan poin menjual yang luar biasa untuk hampir semua desain 3D, teknologi ini belum cukup baik untuk menghilangkan metode manufaktur yang lebih tradisional. Manufaktur pengurangan telah ada selama beberapa dekade, namun masih dianggap sebagai standar di beberapa industri.
Manufaktur pengurangan masih merupakan metode yang digunakan oleh perusahaan saat mereka perlu memproduksi sejumlah besar bagian dengan cepat dan terpercaya. Teknologi ini sangat cocok untuk memproduksi bagian yang sangat awet dari logam. Semakin banyak perusahaan mengeksplorasi teknologi baru seperti pemotongan laser dan electrical discharge machining (EDM), manufaktur pengurangan tidak tampak dalam ancaman hilang.
