7 teknologi pencetakan 3D utama

penyemprotan material

Material jetting adalah proses pencetakan 3D di mana tetesan kecil material diendapkan dan kemudian dikeringkan atau dipadatkan pada pelat cetak. Objek dibangun lapis demi lapis menggunakan tetesan fotopolimer atau lilin yang mengeras saat terkena cahaya. Sifat proses material jetting memungkinkan berbagai material dicetak pada objek yang sama. Salah satu aplikasi teknologi ini adalah untuk membuat komponen dalam berbagai warna dan tekstur.

●Jenis teknologi pencetakan 3D: Material jetting (MJ), nanoparticle jetting (NPJ)

●Bahan: resin fotosensitif (standar, cetakan, transparan, tahan suhu tinggi), lilin

●Akurasi dimensi: ±0,1 mm

●Aplikasi umum: prototipe produk berwarna penuh, prototipe yang mirip dengan cetakan injeksi, cetakan injeksi dengan kapasitas produksi rendah, model medis, fesyen

● Keunggulan: Permukaan bertekstur, warna lengkap, dan tersedia berbagai pilihan material.

● Kekurangan: Keterbatasan material, tidak cocok untuk komponen mekanis yang membutuhkan presisi, biaya lebih tinggi dibandingkan teknologi resin lain yang digunakan untuk tujuan visual.

Pengikat jetting

Binder jetting adalah proses pencetakan 3D di mana pengikat cair secara selektif mengikat area lapisan bubuk. Jenis teknologi ini menggabungkan fitur dari powder bed fusion dan material jetting. Mirip dengan PBF, binder jetting menggunakan material bubuk (logam, plastik, keramik, kayu, gula, dll.), dan seperti material jetting, polimer pengikat cair diendapkan dari inkjet. Baik itu logam, plastik, pasir, atau material bubuk lainnya, proses binder jetting tetap sama. Pertama, pisau pelapis ulang menyebarkan lapisan tipis bubuk pada platform cetak. Kemudian, kepala cetak dengan nosel inkjet melewati alas cetak, secara selektif mengendapkan tetesan pengikat untuk mengikat partikel bubuk bersama-sama. Setelah lapisan selesai, platform cetak bergerak turun dan pisau melapisi ulang permukaan. Proses ini kemudian diulangi hingga seluruh bagian selesai.

Pencetakan dengan metode binder jetting unik karena tidak ada panas yang dihasilkan selama proses pencetakan. Bahan pengikat bertindak sebagai lem yang menyatukan bubuk polimer. Setelah pencetakan, bagian tersebut dilapisi dengan bubuk yang tidak terpakai dan biasanya dibiarkan mengering. Bagian tersebut kemudian dikeluarkan dari wadah bubuk dan bubuk berlebih dikumpulkan dan dapat digunakan kembali. Dari sini, diperlukan pemrosesan lanjutan tergantung pada materialnya, kecuali pasir, yang seringkali dapat digunakan sebagai inti atau cetakan langsung dari printer. Ketika bubuknya berupa logam atau keramik, pemrosesan lanjutan yang melibatkan pemanasan akan melelehkan bahan pengikat, sehingga hanya menyisakan logam. Pemrosesan lanjutan bagian plastik seringkali mencakup pelapisan untuk meningkatkan hasil akhir permukaan. Anda juga dapat memoles, mengecat, dan mengampelas bagian polimer yang dicetak dengan metode binder jetting.

Pencetakan binder jetting cepat dan memiliki tingkat produksi yang tinggi, sehingga dapat menghasilkan volume suku cadang yang besar secara lebih hemat biaya dibandingkan metode AM lainnya. Pencetakan binder jetting logam dapat digunakan pada berbagai jenis logam dan populer untuk barang konsumsi akhir, perkakas, dan suku cadang dalam jumlah besar. Namun, pencetakan binder jetting polimer memiliki pilihan material yang terbatas dan menghasilkan suku cadang dengan sifat struktural yang lebih rendah. Nilainya terletak pada kemampuannya untuk menghasilkan prototipe dan model berwarna penuh.

●Subtipe teknologi pencetakan 3D binder jetting: binder jetting logam, binder jetting polimer, binder jetting pasir

●Bahan: pasir, polimer, logam, keramik, dll.

●Akurasi dimensi: ±0,2 mm (logam) atau ±0,3 mm (pasir)

●Aplikasi umum: komponen logam fungsional, model berwarna penuh, pengecoran pasir, dan cetakan.

Keunggulan: Biaya rendah, volume cetak besar, komponen logam fungsional, reproduksi warna yang sangat baik, kecepatan pencetakan cepat, fleksibilitas desain tanpa penyangga.

● Kekurangan: Prosesnya bertahap untuk logam, bagian polimer tidak tahan lama.

Deposisi Energi Terarah Serbuk

Directed Energy Deposition (DED) adalah proses pencetakan 3D di mana material logam diendapkan dan dilebur secara bersamaan dengan pasokan energi yang kuat. Ini adalah salah satu kategori pencetakan 3D terluas, dengan banyak subkategori tergantung pada bentuk material (kawat atau bubuk) dan jenis energi (laser, sinar elektron, busur, ultrasonik, panas, dll.). Pada dasarnya, proses ini memiliki banyak kesamaan dengan pengelasan.

Teknologi ini digunakan untuk mencetak lapis demi lapis, seringkali diikuti oleh Pemesinan CNC untuk mencapai toleransi yang lebih ketat. Penggunaan DED bersamaan dengan CNC sangat umum sehingga ada subtipe pencetakan 3D yang disebut pencetakan 3D hibrida, yang berisi unit DED dan CNC dalam mesin yang sama. Teknologi ini dianggap sebagai alternatif yang lebih cepat dan lebih murah untuk pengecoran dan penempaan logam bervolume rendah, serta perbaikan penting untuk aplikasi di industri minyak dan gas lepas pantai, serta industri kedirgantaraan, pembangkit listrik, dan utilitas.

●Subtipe deposisi energi terarah: deposisi energi laser bubuk, manufaktur aditif busur kawat (WAAM), deposisi energi berkas elektron kawat, penyemprotan dingin

●Bahan: Berbagai logam, kawat, dan bentuk bubuk

●Akurasi dimensi: ±0,1 mm

● Aplikasi Umum: Perbaikan suku cadang otomotif/dirgantara kelas atas, prototipe fungsional, dan suku cadang akhir.

Keunggulan: Tingkat penumpukan tinggi, kemampuan untuk menambahkan logam ke komponen yang sudah ada.

● Kekurangan: Bentuk yang kompleks tidak dapat dibuat karena ketidakmampuan untuk membuat struktur pendukung, biasanya hasil akhir permukaan dan akurasi kurang baik.

Laminasi Lembaran

Laminasi lembaran secara teknis merupakan salah satu bentuk pencetakan 3D dan sangat berbeda dari teknik-teknik di atas. Cara kerjanya adalah dengan menumpuk dan melaminasi lapisan material yang sangat tipis untuk menghasilkan objek atau tumpukan 3D, yang kemudian dipotong secara mekanis atau dengan laser untuk membentuk bentuk akhir. Lapisan material dapat disatukan menggunakan berbagai metode, termasuk panas dan suara, tergantung pada materialnya, yang dapat berupa kertas, polimer, hingga logam. Ketika bagian-bagian dilaminasi dan kemudian dipotong dengan laser atau diolah dengan mesin menjadi bentuk yang diinginkan, lebih banyak limbah yang dihasilkan dibandingkan dengan teknik pencetakan 3D lainnya.

Para produsen menggunakan laminasi lembaran untuk menghasilkan prototipe non-fungsional yang hemat biaya dengan kecepatan yang relatif tinggi, yang dapat digunakan dalam teknologi baterai dan untuk menghasilkan material komposit, karena material yang digunakan dapat dipertukarkan selama proses pencetakan.

●Jenis teknologi pencetakan 3D: Laminated Object Manufacturing (LOM), Ultrasonic Consolidation (UC)

●Bahan: Kertas, polimer, dan lembaran logam

●Akurasi dimensi: ±0,1 mm

●Aplikasi umum: prototipe non-fungsional, pencetakan multi-warna, pengecoran.

●Keunggulan: Produksi cepat dan pencetakan komposit

●Kekurangan: presisi rendah, limbah tinggi, beberapa bagian memerlukan pasca-produksi