Kekuatan Bedak
Sekilas tentang Manufaktur Aditif
Susie Henaghan
Sejak awal Zaman Perunggu, produsen telah mencari teknologi mutakhir yang akan sangat mengurangi biaya, waktu produksi dan sumber daya.
Lebih baik, lebih cepat, lebih murah.
Metode tradisional, meskipun sudah teruji dan benar, namun mahal dan rumit. Dengan diperkenalkannya pencetakan 3D, manufaktur aditif telah membentuk masa depan dunia kita-secara harfiah!
Tapi apa itu manufaktur aditif? Dan bagaimana hal ini akan membantu Anda?
Bergabunglah bersama kami saat kami memeriksa berbagai lapisan manufaktur aditif:
Manufaktur aditif, yang lebih dikenal sebagai pencetakan 3D, adalah proses yang menciptakan objek fisik dari desain yang dibuat secara digital. Desain berbantuan komputer (atau perangkat lunak CAD) memetakan produk dan mendokumentasikan seluruh proses desain. CAD memfasilitasi proses manufaktur dengan mentransfer diagram terperinci dari bahan, proses, toleransi, dan dimensi produk dengan konvensi khusus untuk produk yang bersangkutan.
Desain 3D kemudian "diiris" secara digital menjadi lapisan-lapisan yang sangat halus karena produk akan dibentuk lapis demi lapis, kemudian diunggah ke mesin manufaktur aditif.
Pembuatan dimulai dengan lapisan tipis bubuk yang disebarkan secara merata di seluruh platform desain. Selanjutnya, sumber panas, seperti laser atau sinar elektron, melelehkan lapisan pertama. Platform kemudian diturunkan sementara lapisan bubuk lainnya kemudian didistribusikan secara merata, dan prosesnya berulang lagi mengikuti desain yang telah dipetakan. Setiap lapisan yang berurutan akan terikat pada lapisan sebelumnya yang meleleh atau sebagian meleleh.
Serbuk yang berlebih kemudian dibuang dan akan digunakan lagi dalam proses lain (sehingga mengurangi limbah) dan objek yang baru dibuat akan terlihat.
Manufaktur aditif memungkinkan Anda memproduksi komponen yang lebih ringan, lebih kuat, dan lebih tahan lama daripada komponen yang dibuat secara tradisional, sekaligus mengurangi waktu pembuatan. Hal ini juga memunculkan struktur mikro dan perilaku mekanis yang unik yang tidak dapat dicapai dengan manufaktur tradisional. Selain itu, manufaktur aditif menambahkan fitur presisi dan geometri kompleks yang tampaknya tidak tersedia dengan manufaktur tradisional. Perjalanan dari file desain ke desain yang berfungsi merevolusi manufaktur.
Manfaat manufaktur aditif (AM) memiliki banyak sisi seperti desain yang dapat dibuatnya. Dari pengurangan biaya hingga kustomisasi desain, kami telah menjabarkan beberapa manfaat luar biasa yang diberikannya:
Manfaat utama yang ditawarkan adalah kemampuan untuk mencapai geometri yang rumit dan fitur organik kecil yang selama ini sangat sulit atau tidak mungkin diproduksi dengan pendekatan manufaktur tradisional. Sebagai contoh, GE Aviation mengalami masalah dalam produksi ujung nosel bahan bakar mereka. Geometri interiornya terlalu rumit dan terdiri dari 20 bagian yang diproduksi dengan metode tradisional, yang kemudian dilas dan dipatri bersama. Dengan beralih ke manufaktur aditif, GE dapat memproduksi ujung nosel bahan bakar sebagai bagian tunggal yang lengkap dalam waktu yang lebih singkat dan tanpa limbah yang dihasilkan oleh masing-masing bagian yang dirakit.
Manfaatnya jauh melampaui fakta bahwa nozzle ini sekarang menjadi satu bagian yang solid, karena desain yang lebih sederhana memiliki berat 25% lebih ringan daripada nozzle asli namun lima kali lebih tahan lama. Desain ini juga meningkatkan pembakaran bahan bakar sebesar 20% dan menghasilkan tenaga 10% lebih besar. Dalam dunia penerbangan, kompleksitas desain berarti biaya tambahan-tetapi sekarang manufaktur aditif mengurangi biaya dan meningkatkan efisiensi serta menawarkan kebebasan desain yang tidak pernah dialami oleh para desainer sebelumnya.
Nosel ujung bahan bakar GE dibuat dengan manufaktur aditif
Dengan manufaktur tradisional, beberapa bagian dirancang secara terpisah, diproduksi, kemudian dipindahkan untuk dirakit menjadi sebuah produk dalam banyak proses yang memakan waktu lama yang akan memakan waktu berminggu-minggu hingga berbulan-bulan untuk menyelesaikannya. Proses manufaktur aditif yang ramping memungkinkan proses yang lebih cepat, sehingga mengurangi waktu tunggu yang sebelumnya sangat lama.
Secara teoritis, sebuah produk dapat dirancang, dicetak dan diuji pada hari yang sama yang menghilangkan beberapa tahap dalam proses pengembangan produk yang biasanya memakan waktu lama. Kecepatan ini membantu para desainer untuk mencetak beberapa prototipe yang memungkinkan verifikasi cepat sebelum melakukan produksi skala penuh. Selain itu, beberapa produk dapat dibuat secara bersamaan dalam satu kali pencetakan dibandingkan dengan pendekatan manufaktur tradisional yang dilakukan satu per satu.
Manufaktur tradisional adalah metode produksi yang subtraktif-memotong hingga produk akhir dihasilkan menghasilkan sejumlah besar limbah sisa. Meskipun dapat didaur ulang, hal ini membutuhkan tenaga kerja yang berlebih dan memakan waktu karena banyak proses yang dilakukan untuk mengembalikan logam ke bentuk semula. Disebut manufaktur aditif karena proses ini menambahkan material ke bagian tersebut dan bukan memotongnya. Dengan manufaktur aditif, bubuk logam berlebih kemudian dikumpulkan di tempat sampah berlebih untuk digunakan kembali pada siklus produksi berikutnya, sehingga hanya sedikit atau bahkan tidak ada limbah.
Selain itu, asap kimia dan racun yang tercipta selama pembuatan tradisional, secara praktis dihilangkan dengan pencetakan 3D. Meskipun mesin AM memiliki konsumsi energi yang tinggi, namun masih tidak setinggi pencetakan injeksi tradisional. Manufaktur aditif juga membantu mengurangi jejak karbon, terutama di sektor kedirgantaraan.
Ingat nosel bahan bakar yang telah kita bahas yang mengurangi beratnya sebesar 25%? Dengan semakin ringannya bahan yang digunakan dalam membangun pesawat, semakin sedikit emisi karbon yang dihasilkan. Setiap 5,5 pon berat pesawat setara dengan 1 ton emisi karbon per tahun.
Perubahan kecil inilah yang akan membuat perbedaan yang lebih besar dalam jangka panjang!
Meskipun manufaktur tradisional merupakan inti penting dari industri ini-mudah untuk melihat mengapa manufaktur aditif merancang masa depan yang efisien dan efektif.
