Makalah

Aditif Manufacturing

“RAPID PROTOTYPING”

Oleh:

1. MEIKI ERU PUTRA (1021223001)

2. ANGGA AFRINALDI (1021223007)

Dosen:

Prof. Dr. Eng. H. Gunawarman, MT

Program Studi Megister Teknik Mesin

Pascasarjana

Universitas Andalas

2012

BAB I.

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pengembangan produk oleh perusahaan manufaktur merupakan sebuah

keharusan untuk memenuhi kebutuhan konsumen. Beberapa perusahaan

manufaktur melakukan pengembangan produk, yaitu proses dimana konsep

produk harus diterjemahkan dari gambar teknik menjadi produk fisik.

Pembuatan produk fisik model pertama atau prototype dinamakan prototyping.

Prototyping adalah salah satu jenis proses manufaktur jenis Aditif

Manufakturing yang sangat penting karena merupakan makna terakhir dalam

verifikasi bentuk, kesesuaian, dan fungsi produk. Prototype dibuat dalam volume

sedikit dengan biaya tinggi karena semua biaya tool digabungkan pada

prototype yang jumlahnya sedikit. Fabrikasi dengan tool khusus (seperti: pattern

atau molds untuk casting, dies untuk forming, fixture untuk machining)

memerlukan waktu yang lama untuk membuat dan menguji prototype.

Rapid prototyping merupakan metode yang membantu dalam proses

pengembangan produk yang mudah dan cepat, sehingga dapat mempengaruhi

kepuasan customer dan keuntungan perusahaan adalah terbantu dalam

mendapatkan produk untuk pasar pertama. Wholers [2] melakukan survey, dan

menemukan bahwa sekitar 23,4% produk RP digunakan sebagai alat peraga,

sedangkan 27,5% digunakan sebagai master pola pada proses kedua

manufaktur dan untuk direct tooling. Industri menggunakan 15,6% untuk fit dan

assembly test, 16,1% untuk test fungsional dan sisanya untuk quoting,

proposal, dan evaluasi ergonomi.

Teknologi Rapid Prototyping dengan metoda lapisan memungkinkan

pembuatan produk (prototype produk) secara langsung. Bentuk morphology

dari produk dapat direkam dengan peralatan optik atau Computerised

Tomography Scan (CT scan) dan kemudian data ini dikonversikan menjadi

sebuah model komputer atau CAD. Setelah sebuah model dihasilkan, maka

model dapat diolah sesuai keinginan sebelum di buat secara langsung dengan

teknik manufaktur lapisan. Teknologi RP telah banyak diaplikasikan diberbagai

bidang seperti dapat ditemukan pada produk aerospace, automotive, perhiasan,

peralatan rumah tangga, electrical dan elctronic serta biomedical.

Oleh Karena itu, pada makalah ini kami akan membahas mengenai Aditif

Manufacturing khususnya mengenai Rapid Prototyping yang saaat ini sedang

berkembang pesat seiring dengan perkembangan teknologi komputer yang

sangat berpengerauh pada perkembangan proses manufaktur ini.

1.2 Batasan Masalah

Ada beberapa permasalahan yang akan dibahas pada makalah ini antara lain:

1. Pengenalan tentang Aditif Manufacturing khususnya Rapid Prototyping

2. Jenis-jenis metoda Rapid Prototyping beserta keunggulan dan kekuranganya

3. Prisinsip kerja dari tiap jenis Rapid Prototyping

4. Contoh pnerapan teknologi Rapid Prototyping

1.3 Tujuan

Melalui penyusunan makalah dengan melakukan survei terhadap dokumen-

dokumen sekunder seperti: tulisan ilmiah, laporan resmi, dan halaman website

untuk memahami proses manufaktur terutama Rapid Protoyping dilihat dari

aspek definisi, ruang lingkup, sintesis, karakterisasi dan potensinya diharapkan

mampu mencapai tujuannya dalam penulisan makalah ini yaitu memberikan

pengenalan berhubungan dengan proses manufaktur, terutama Rapid

Prototyping.

1.4 Manfaat

Penyusunan makalah ini diharapkan dapat memberikan manfaat berupa

informasi tentang perkembangan ilmu pengetahuan terutama dibidang Proses

manufaktur khususnya Rapid Prototyping.

BAB II.

RAPID PROTOTYPING

2.1 Gambaran Umum Aditif Manufacturing

Aditif Manufacturing atau sering juga disebut dengan 3D Printing adalah

proses pembuatan tiga dimensi benda padat dari file digital. Aditif manufacturing

dicapai dengan menggunakan proses aditif, di mana sebuah objek dibuat dengan

meletakkan lapisan yang berurut berasal dari bahan tertentu. Aditif

Manufactuirng dianggap berbeda dari teknik mesin tradisional (proses subtraktif)

yang sebagian besar bergantung pada penghapusan materi oleh pengeboran,

pemotongan dll. Aditif Manufacturing biasanya dilakukan menggunakan printer

bahan, dan sejak tahun 2003 telah ada pertumbuhan besar dalam penjualan

mesin-mesin. Selain itu, biaya 3D Printing telah turun. teknologi ini juga

ditemukan penggunaan di bidang perhiasan, sepatu, desain, industri arsitektur,

teknik dan konstruksi (AEC), otomotif, dirgantara, industri gigi dan medis,

pendidikan, sistem informasi geografis, teknik sipil, dan banyak lainnya [1].

Gambar 1. Salah satu jenis Printer 3D.

Aditif manufaktur (AM) juga dikenal sebagai cetak 3D didefinisikan oleh

ASTM sebagai proses "pengabungan meterial untuk membuat objek dari data

model 3D, biasanya berlapis-lapis, yang bertentangan dengan metodologi

manufaktur subtraktif, seperti mesin tradisional. Selain aditif manufakturing

memilki sinonim yang sama dengan additive fabrication, additive processes,

additive techniques, additive layer manufacturing, layer manufacturing dan

freeform fabrication". Pembuatan aditif menjelaskan istilah teknologi yang dapat

digunakan di mana saja di seluruh siklus hidup produk dari pra-produksi (yaitu

rapid prototyping) untuk produksi skala penuh (juga dikenal sebagai rapid

manufacturing) dan bahkan untuk aplikasi perkakas atau kustomisasi pasca

produksi [1].

2.2 Rapid Protoyping

Rapid Prototyping (RP) dapat didefinisikan sebagai metode-metode yang

digunakan untuk membuat model berskala (prototipe) dari mulai bagian suatu

produk (part) ataupun rakitan produk (assembly) secara cepat dengan

menggunakan data Computer Aided Design (CAD) tiga dimensi. Rapid

Prototyping memungkinkan visualisasi suatu gambar tiga dimensi menjadi benda

tiga dimensi asli yang mempunyai volume. Selain itu produk-produk rapid

prototyping juga dapat digunakan untuk menguji suatu part tertentu. Metode RP

pertama ditemukan pada tahun 1986 di California, USA yaitu dengan metode

Stereolithography. Setelah penemuan metode tersebut berkembanglah berbagai

metode lainnya yang memungkinkan pembuatan prototipe dapat dilakukan

secara cepat [2].

Prototype dapat didefenisikan sebagai perkiraan sebuah produk (sistem)

atau komponen–komponennya dalam bentuk–bentuk tertentu untuk maksud

tetentu di dalam penerapannya [Chua 2003]. Defenisi ini sangat umum sehingga

mencakup semua jenis prototype yang digunakan dalam sebuah proses

pengembangan produk seperti model matematika, sketsa, model yang terbuat

dari dari gabus, plastik atau kayu dan model fisik yang dapat difungsikan seperti

produknya. Defenisi umum dari prototype mengandung tiga aspek yang menjadi

perhatian yaitu penggunaan, bentuk dan tingkat pendekatan dari prototype ke

produk.

Gambar 2. The first workingstereolithography system, invented by Chuck Hull.

Photo by 3D Systems, circa 1986.

Rapid Prototyping (RP) merupakan teknik untuk membuat bentuk produk

secara bertahap atau penambahan material. Cara ini berbeda dengan teknik

yang digunakan pada proses pembentukan dan proses pemesinan. RP

memberikan keuntungan pada tahap permulaan dari proses perancangan

produk. Dengan menggunakan model CAD tiga dimensi yang disimpan dalam file

dengan format CAD tiga dimensi seperti STL (STereoLithography),

memungkinkan sebuah komponen dengan bentuk yang komplek untuk dibuat

tanpa menggunakan peralatan dan alat bantu (tool dan fixture) yang spesial.

Model CAD tiga dimensi kemudian di iris menjadi bagian–bagian penampang dua

dimensi produk. Selanjutnya mesin rapid prototyping memproduksi masing-

masing bagian penampang dua dimensi dari model tersebut secara bertahap

menjadi produk lengkap. Satu irisan penampang dua dimensi merupakan satu

lapisan [4].

Sebuah prototype adalah bagian yang penting dan sangat vital dari

sebuah proses pengembangan produk (product development) seperti sebagai

bahan percobaan dan pembelajaran ketika merancang sebuah produk, untuk

pengujian dan pembuktian ide, sarana untuk komunikasi, interaksi dan

mendemonstrasikan ide, sebagai bahan sintesa keseluruhan produk dan

pengujian apakah produk setelah diintegrasikan secara keseluruhan akan

berfungsi atau tidak, serta untuk membantu perencanaan waktu (scheduling)

proses pengembangan produk [4].

Cara yang dipakai untuk membuat prototype dapat dikategorikan menjadi

tiga yaitu cara manual, soft atau virtual prototyping dan rapid prototyping (RP).

Cara manual membutuhkan waktu yang lama karena hanya mengandalkan

keterampilan manual manusia, sedangkan cara virtual prototyping, walaupun

telah menggunakan komputer seperti CAD/CAE/CAM dalam pengembangan ide

tetapi masih membutuhkan keterampilan manual manusia untuk membuat model

akhir. Sedangkan prototype yang dibuat dengan teknologi rapid prototyping akan

menghasilkan prototype dengan cepat, sehingga peranan dari prototype ini di

dalam proses pengembangan produk akan lebih cepat dicapai dan efektif [4].

Saat ini, pembuatan prototipe menjadi syarat tersendiri pada beberapa

perusahaan dalam upaya penyempurnaan produknya. Beberapa alasan mengapa

rapid prototyping sangat berguna dan diperlukan dalam dunia industri adalah:

Meningkatkan efektifitas komunikasi di lingkungan industri atau dengan

konsumen.

Mengurangi kesalahan-kesalahan produksi yang mengakibatkan

membengkaknya biaya produksi.

Mengurangi waktu pengembangan produk.

Meminimalisasi perubahan-perubahan mendasar.

Memperpanjang jangka pakai produk misalnya dengan menambahkan

beberapa komponen fitur atau mengurangi fitur-fitur yang tidak

diperlukan dalam desain.

Rapid Prototyping mengurangi waktu pengembangan produk dengan

memberikan kesempatan-kesempatan untuk koreksi terlebih dahulu terhadap

produk yang dibuat (prototipe). Dengan menganalisa prototipe, insinyur dapat

mengkoreksi beberapa kesalahan atau ketidaksesuaian dalam desain ataupun

memberikan sentuhan-sentuhan engineering dalam penyempurnaan produknya.

Saat ini tren yang sedang berkembang dalam dunia industri adalah

pengembangan variasi dari produk, peningkatan kompleksitas produk, produk

umur pakai pendek, dan usaha penurunan biaya produksi dan waktu pengiriman.

Rapid prototyping meningkatkan pengembangan produk dengan

memungkinkannya komunikasi yang lebih efektif dalam lingkungan industri.

Tentu saja rapid prototyping tidak sempurna. Volume komponen biasanya

terbatas sampai 0,125m3 atau kurang, tergantung dari mesin rapid prototyping-

nya. Prototipe logam baiasnya sulit dibuat sehingga masih sering dugunakan

metode pembuatan konvensional. Terlepas dari keterbatasan ini, rapid

prototyping merupakan teknkology yang luar biasa dan revolusioner dalam

bidang proses produksi(manufaktur).

2.2.1 Metode

Saat ini lebih dari 20 perusahaan yang menawarkan sistem rapid

prototyping. Metoda yang digunakan oleh perusahan tersebut umumnya dapat

diklasifikasikan menjadi kategori berikut ini: penyinaran (photo-curing),

pemotongan dan perekatan/penyambungan (cutting and gluing/joining),

peleburan dan menjadikan ke bentuk padat (melting and solidifying/fusing) dan

penyambungan (joining/binding).

Material awal yang digunakan dalam proses rapid prototyping dapat

berupa padat, cair atau serbuk. Material dengan kondisi padat dapat berupa

butiran (pellet), kawat dan lembaran tipis.

Tabel. 1 Jenis Aditif Manufacturing dan material yang digunakan [1].

Additive technologies Base materials

Selective laser sintering (SLS) Thermoplastics, metals powders, ceramic powders

Direct metal laser sintering (DMLS) Almost any alloy metal

Fused deposition modeling (FDM) Thermoplastics, eutectic metals

Stereolithography (SLA) photopolymer

Laminated object

manufacturing (LOM) Paper, foil, plastic film

Electron beam melting (EBM) Titanium alloys

Powder bed and inkjet head 3d

printing Plaster-based 3D printing

(PP)

Plaster, Colored Plaster

2.2.2 Proses-proses Dasar

Meskipun beberapa teknik prototype telah ada, secara umum proses

prototype terdiri dari 5 urutan proses yang sama yaitu:

1. Membuat model dalam CAD

2. Mengubah model CAD kedalam model dengan format STL

3. Memotong (slice) file STL kedalam ―thin cross-sectional layers‖

4. Membuat model satu lapisan-lipsian puncak satu sama lain(one layer a top

another)

5. Membersihkan dan menyelesaikan model.

Gambar 3. Tahapan Proses Rapid Prototyping.

1. 3D Modeling

Pertama-tama objek dibuat sebagai model dalam computer (CAD). Solid

Modeler seperti CATIA, Pro/ENGINEER cenderung merepresentasikan model 3D

dengan akurat dibandingkan dengan wire-frame modeler.

2. Data Converstion

Beberapa jenis program CAD menggunakan alogaritma yang berbeda

untuk merepresentasikan objek solid. Sehingga untuk membuat konsisten maka

format STL (stereolithography, teknik pertama rapid prototyping) harus diadopsi

kedalam standar industry rapid prototyping.

3D Modeling

Data Convertion

Data Transmition

CheckingFile

Preparing BulidingPost

Prosesing

3. Data Transmition

Pada tahapan ini dilakukan pemindahan data file berektensi STL yang

berada pada computer unit perncangan ke kompter unit mesin additiv

manufacturing untuk melakukan proses selanjutnya.

4. Checking File

Pada tahapan ini dilakukan validasi model tiga dimensi CAD suatu parts,

seperti memastikan bentuknya solid. Dalam STL file, program mengidenstifikasi

objek perlayer dalam sumbu Z. tetapi biasanya prototipe kurang akurasi dalam

arah sumbu Z dibandingkan dengan arah dalam bidang X dan Y, sehingga file

dalam bentuk layer bisa dipotong(slice) sebagian sehingga dapat mengurangi

waktu proses. Program dalalm file STl dapat diubah bentuk layernya dari 0,01

mm menjadi 0,7mm, tergantung dari teknik pembuatannya. Masing-masing

produsen mesin rapid prototyping menyediakan software-softawre pemrosesnya.

5. Preparing

Pada tahapan ini model yang akan di fabrikasi kemudian dianalisa dan

model dipotong-potong menjadi banyak bagian cross-section 2D dg ketebalan

yang ditentukan. Model kemudian diorientasikan terhadap ruang pembuatan,

dengan mempertimbangkan waktu pembuatan dan kualitas permukaan.

Beberapa model dapat digabung menjadi satu bangunan asembly untuk efisiensi

penggunaan mesin dan material. Berdasarkan pada persyaratan prosesnya, jika

diperlukan, dukungan struktur dapat ditambahkan ke model.

Gambar 4. Cross-section 2D Model.

6. Building

Tahap selanjutnya adalah pembuatan komponen (prototype) dengan

lapisan- lapisan (layer by layer) dari bahan polimer, kertas atau serbuk logam.

Sebagian besar mesin bekerja secara otomatis.

Gambar 5. Contoh proses pembuatan dengan lapisan demi lapisan (layer

by layer [1].

6. Post Processing

Pada tahapan akhir ini prototype dikeluarkan dari mesin aatu melepaskan

dari komponen-komponen pendukungnya. Setelah itu biasanya diperlukan

photosensitive agar produk bisa dugunakan dengan aman. Prototipe juga

terkadang masih membutuhkan perbersihan, pembuangan material yang berlebih

dari dimensi yang tidak diinginkan, dan perlakuan permukaan seperti Sanding,

sealing dan atau painting untuk memberikan tampilan yang baik dan ketahanan

yang tinggi, dll.

Perencanaan proses dilakukan untuk memilih parameter proses dan

pembuatan instruksi control untuk fabrikasi parts. Umumnya desainer

menyelesaikan perencanaan proses dengan mempelajari part dan persyaratan

kualitas, yang tentunya sangat memakan waktu. Oleh karena itu, disini butuh

untuk otomatisasi proses. Ini dapat dicapai dengan manghubungkan pemahaman

desainer dan membuat keputusan dengan proses fisik untuk membuat parts

dengan kualitas yang diinginkan. Otomasi perencanaan proses juga salah satu

tujuan dasar RP, yaitu :

1. Untuk membuat bentuk 3D complek.

2. Untuk menggunakan mesin fabrikasi generic yang tidak membutuhkan

part fixture khusus atau tooling.

3. Untuk membuat perencanaan proses secara otomatis didasarkan pada

model CAD.

4. Untuk meminimalkan kesalahan manusia.

Gambar 6. Proses pengembangan produk dengan cara tradisonal dan Rapid

Prototyping

2.2.3 Apilikasi Rapid Prototyping

Sebagain besar aplikasi dari rapid prototyping ini digunakan untuk direct

tooling, yaitu pengembangan proses pembuatan produk. Dengan metode ini

maka biaya produksi dan waktu produksi dapat ditekan dengan bantuan model 3

dimensi yang akan memberikan masukan atau input permasalahan yang

mungkin timbul dalam proses manufakturingnya. Alat peraga merupakan media

komunikasi efektif dalam dunia bisnis, dimana konsumen dapat berinteraksi

langsung dengan barang atau produk yang ingin dibeli sehingga akan

meningkatkan kepuasan konsumen.

Dalam beberapa kasus model 3-dimensi (3D) dimanfaatkan untuk simulasi

untuk process pembedahan craniofaciall, orthog-naptic, preprosthetic, dental

implant dan orthopedic. Hal ini bermanfaat untuk perencanaan process

pembedahan tersebut sehingga diperoleh proses pemulihan yang lebih optimal.

Proses operasi pembedahan adalah hal yang sulit dan rumit dan memerlukan

perhatian banyak aspek, oleh karena itu diperlukan simulasi untuk menentukan

rencana pembedahan dengan menggunakan alat peraga yang sama seperti

anatomi pasien. Simulasi ini juga diperlukan untuk mengantisipasi kesulitan-

kesulitan yang mungkin terjadi.

Gambar 7. Contoh Prototype hasil proses Prototyping.

Salah satu teknik yang dapat membantu membuat alat peraga untuk simulasi

yang identik dengan anatomi pasien adalah proses rapid prototyping. Teknik ini

pada lebih dikenal dengan istilah medical rapid prototyping (MRP) karena

diaplikasikan dalam bidang medis atau kedokteran. MRP ini diperkenalkan

pertama diperkenalkan oleh makkowich dan tim pada tahun 1990.

Perkembangan teknik ini didukung dengan dengan peningkatan pada teknologi

pencitraan pada bidang kedokteran, perangkat keras komputer (hardware) dan

program pemroses gambar 3D (software), teknologi manufaktur dan teknologi

pembedahan (surgery).

2. 2.4 Klasifikasi Sistem Rapid Prototyping

Ada banyak cara untuk mengklasifikasikan macam-macam sistem RP,

salah satu cara yang paling baik adalah pengklasifikasian berdasarkan bentuk

awal dari material yang digunakan untuk membuat prototype. Dengan cara ini

sistem RP dapat dikategorikan menjadi: material awal berupa material cair

(liquid-based),berupa padat (solidbased) dan berupa sebuk (powder-based) [5].

Sistem RP dengan liquid-based mempunyai material awal dalam bentuk

cair. Dengan proses yang disebut dengan curing material berupa cair dirubah ke

bentuk padat. Contoh yang termasuk ke dalam kategori ini adalah

Stereolithography (SLA).

Selain dari bentuk serbuk, Sistem RP dengan solidbased meliputi sistem

RP yang menggunakan material awal dalam bentuk padat berupa butiran

(pellet), kawat dan lembaran tipis. Contoh yang termasuk pada kategori sintem

RP ini adalah Laminated Object Manufacturing (LOM) dan Fused Deposition

Modeling (FDM). Kategori yang ketiga dari sistem RP yaitu powder-based yakni

mempunyai material awal dalam bentuk serbuk atau butiran. Contoh yang

termasuk ke dalam kategori ini adalah proses Selective Laser Sintering (SLS) dan

Three-Dimensional Printing (3D printing).

1. Stereolithography

Stereolithography (SLA), juga dikenal sebagai Optical Fabrication, photo-

solidification , free-form fabrication dan solid imaging, adalah manufaktur aditif

pepercetakan teknologi 3D yang digunakan untuk memproduksi model,

prototipe, pola, dan komponen-komponen produksi. [6]

Gambar 8. Contoh Produk hasil Proses Stereolithography. [8]

The "stereolithography" Istilah ini diciptakan pada tahun 1986 oleh

Charles (Chuck) W. Hull, yang dipatenkan sebagai metode dan alat untuk

membuat benda padat dengan sukses "mencetak" lapisan tipis dari satu bahan

ultraviolet. Pada tahun 1986, Hull mendirikan perusahaan pertama yang

menggeneralisasi dan mengkomersialkan prosedur ini, 3D Systems Inc, yang saat

ini berbasis di Rock Hill. Baru-baru ini, upaya telah dilakukan untuk membangun

model matematika dari proses dan algoritma desain stereolithography untuk

menentukan apakah suatu objek yang diusulkan dapat dibangun dengan proses

tersebut. [7]

Tabel 2. Spesifikasi Stereolithography. [7]

Abbreviation: SLA

Material type: Liquid (Photopolymer)

Materials: Thermoplastics (Elastomers)

Max part size: 59.00 x 29.50 x 19.70 in.

Min feature size: 0.004 in.

Min layer thickness: 0.0010 in.

Tolerance: 0.0050 in.

Surface finish: Smooth

Build speed: Average

Applications: Form/fit testing, Functional testing, Rapid tooling patterns, Snap fits, Very detailed parts, Presentation models, High heat applications

Proses stereolithography adalah salah satu teknik yang paling banyak

digunakan pada rapid prototyping untuk membuat model plastik SLA dan dimulai

dengan pembuatan file STL dari desain CAD 3D. File-file dukungan & model SLA

dipotong menjadi irisan horizontal tipis dan dikirim ke sebuah mesin yang

melakukan proses SLA menggunakan laser yang dikendalikan komputer untuk

menggambar lapisan bawah ke permukaan polimer cair yang mengeras di

tempat yang terkena laser Lihat gambar 3. Untuk membuat prototipe SLA cepat,

pertama tiga dimensi CAD bagian adalah "diiris" horisontal menjadi lintas-bagian

dengan ketebalan antara 0,002 "dan 0,006". Di dalam ruang stereolithography

aparatur, laser ultraviolet menelusuri lapisan pertama bagian pada pelat logam,

tenggelam tepat di bawah permukaan bak Photo-sensitive polymer. Dimanapun

laser menyentuh cairan, ia akan mengeras. Setelah lapisan ditelusuri, pelat

tenggelam kelapisan bawah. Sebuah batang penyapu bergerak di seluruh

permukaan lapisan terakhir, memastikan ada sejumlah pasti resin di atasnya.

Kemudian dilanjutkan ke lapisan berikutnya. Lapisan berikutnya dibangun diatas

lapisan sebelumnya. Hal ini diulang sampai model SLA dan proses

stereolithography selesai. [6]

Gambar 9. Skema Proses Stereolithography. [6]

Bagian 3-D yang lengkap terbentuk oleh proses ini. Setelah itu, bagian

tersebut direndam dalam bak kimia untuk dibersihkan dari kelebihan resin dan

selanjutnya dimasukkan kedalam oven ultraviolet.

Kelebihan dan Kekurangan

Penghematan waktu: ProtoCAM dapat membuat prototipe SLA Anda

dalam waktu kurang dari dua hari. Lamanya waktu yang dibutuhkan

untuk memproduksi satu bagian tertentu tergantung pada ukuran dan

kompleksitas proyek dan dapat berlangsung dari beberapa jam hingga

lebih dari satu hari. Rapid prototyping memungkinkan Anda untuk

mendapatkan produk Anda ke pasar lebih cepat.

Kebanyakan mesin stereolithography dapat menghasilkan bagian dengan

ukuran maksimum sekitar 50 × 50 × 60 cm (20 "x 20" × 24 ") dan

beberapa, seperti mesin stereolithography Mammoth (yang memiliki

platform yang dapat membuat dari ukuran 210 × 70 × 80 cm ), mampu

memproduksi komponen tunggal lebih dari 2 m panjangnya.

Prototipe yang dibuat oleh stereolithography cukup kuat yang dapat

dikerjakan dengan mesin dan dapat digunakan sebagai pola master untuk

injection molding, thermoforming, blow molding, dan proses berbagai

logam pengecoran

Toleransi ketat

Resin epoksi cukup ulet untuk digunakan untuk pengujian

Stereolithography cocok untuk manufaktur prototipe bagian kecil yang

banyak atau untuk pengguna akhir. Sebuah resin dengan DP di kisaran

50μm sangat ideal untuk memproduksi microparts. Mesin SL yang saat ini

sedang dikembangkan dapat membangun bagian-bagian dengan rincian

sangat halus. Perhatikan detail dalam foto pembukaan gambar set catur

di bawah ini. Bagian-bagian pada penghapus pensil termasuk microgear

dan perancah tetrahedral dengan 75μm koneksi antara node.

Gambar 10. Kualitas produk akhir Stereolithography.

Meskipun stereolithography dapat menghasilkan berbagai macam bentuk,

seringkali mahal, biaya photo-curable resin berkisar dari $ 80 sampai $

210 per liter, dan biaya mesin stereolithography berkisar dari $ 100.000

hingga $ 500.000.

Tabel 3. Daftar resin Stereolithography ProtoCAM's yang tersedia [8]:

Resin Sifat Dimensi Maksimum

Komponen

Accura 25 Polypropylene-like, Snap fits 13.8" x 13.8" x 15.4"

Accura 60 Polycarbonate-like, clear 20" x 20" x 22.6"

WaterShed XC 11122 Clear, High humidity

resistance 10" x 10" x 9.7"

SL 5530HT High Temperature 20" x 20" x 22.6"

2. Selective Laser Sintering (SLS)

SLS dikembangkan dan dipatenkan oleh Dr Carl Deckard di University of

Texas di Austin pada pertengahan 1980-an, di bawah sponsor dari DARPA.

Sebuah proses serupa telah dipatenkan tanpa dikomersialkan oleh RF Housholder

pada tahun 1979. [9]

Gambar 11. Contoh Produk SLS dan Msesin SLS. [9]

Laser sintering selektif (SLS) adalah teknik manufaktur aditif yang

menggunakan laser daya tinggi (misalnya, laser karbon dioksida) untuk

memadukan partikel kecil dari plastik, logam (direct metal laser sintering),

keramik, atau serbuk kaca menjadi massa yang memiliki bentuk 3-dimensi yang

diinginkan. Laser tersebut secara selektif memadukan bahan bubuk dengan

pemindai bagian lintas yang dihasilkan dari gambaran 3-D digital dari bagian

tersebut (misalnya dari file CAD atau scan data) pada permukaan dudukan

serbuk. Dalam Laser Sintering Selective proses (SLS), komponen tiga dimensi

diciptakan dengan proses penggabungan bahan termoplastik bubuk dengan

panas dari sinar laser inframerah (atau sintering). Setelah setiap penampang

dipindai, dudukan serbuk diturunkan pada suatu ketebalan lapisan, lapisan baru

bahan diterapkan di atas nya. Penciptaan objek dilakukan dengan berulang kali

sekering lapisan tipis bubuk menggunakan sinar laser. Urutan manufaktur aditif

ini menghasilkan bagian yang secara bertahap bertambah besar sampai mereka

mencapai dimensi yang ditentukan.

Gambar 12. Proses Selective Laser Sintering [9].

Kepadatan bagian yang selesai tergantung pada daya laser puncak,

bukan durasi laser, oleh karena itu mesin SLS biasanya menggunakan pulsed

laser. Mesin SLS pemanasan awal bahan bubuk massal di dudukan bubuk sedikit

di bawah titik leleh, untuk membuat laser lebih mudah untuk menaikkan suhu

sisa perjalanan daerah yang dipilih ke titik leleh.

Beberapa mesin SLS menggunakan single-component powder, seperti

direct metal laser sintering. Namun, mesin SLS kebanyakan menggunakan two-

component powders, biasanya coated powder atau Mixture Powder. Dalam satu

komponen powder, laser hanya mencair pada permukaan luar dari partikel

(pencairan permukaan), inti yang tidak padat mengering terhadap satu sama lain

dan hingga lapisan sebelumnya.

Tabel 4. Spesifikasi Kemampuan SLS [10].

Abbreviation: SLS

Material type: Powder (Polymer)

Materials: Thermoplastics such as Nylon, Polyamide, and Polystyrene; Elastomers; Composites

Max part size: 22.00 x 22.00 x 30.00 in.

Min feature size: 0.005 in.

Min layer thickness:

0.0040 in.

Tolerance: 0.0100 in.

Surface finish: Average

Build speed: Fast

Applications: Form/fit testing, Functional testing, Rapid tooling patterns, Less detailed parts, Parts with snap-fits & living hinges, High heat applications

Kelebihan

Dibandingkan dengan metode manufaktur aditif lainnya, SLS dapat

menghasilkan bagian-bagian dalam rentang yang lebih luas dari bahan

powder yang tersedia secara komersial. Termasuk polimer seperti nilon,

(neat, glasss) atau polystyrene, logam termasuk baja, titanium, campuran

paduan, dan komposit dan pasir hijau.

Proses fisik dapat menjadi lelehan penuh, pelelehan sebagian, atau fase

pencairan sintering. Tergantung pada materi, kepadatan hingga 100%

dapat dicapai dengan sifat material sebanding dengan yang dari metode

produksi konvensional.

Dalam banyak kasus sejumlah besar bagian dapat dikemas dalam powder

bed, memungkinkan produktivitas sangat tinggi.

SLS dilakukan oleh mesin yang disebut SLS sistem. Teknologi SLS adalah

digunakan secara luas di seluruh dunia karena kemampuannya untuk

dengan mudah membuat geometri sangat komplek secara langsung dari

data digital CAD.

Tidak seperti stereolithography, teknik prototyping memungkinkan

prototipe SLS dapat dibuat dengan sifat material dekat dengan potongan

injection molded (menggunakan DuraForm atau DuraForm Glass Filled

material).

Selain itu, SLS memiliki kemampuan untuk membuat bagian-bagian

prototipe logam menggunakan bahan A6 RapidSteel atau LaserForm ST-

200 (yang menggantikan ST-100), dimana bubuk logam yang digunakan

dalam proses laser sintering. Membangun komponen-komponen luar dari

material Somos 201 memberikan prototipe SLS akhir yang terbuat dari

material elastomer selective laser sintering yang tahan lama.

Peralatan SLS Prototype

Mesin-mesin ProtoCAM (salah satu produsen Mesin SLS Protoype) yang tersedia

adalah:

Sinterstation HiQ

Sinterstation Pro

Spesifikasi Teknis

Build envelope:

- Sinterstation HiQ: 14" x 12" x 17"

- Sinterstation Pro: 22" x 22" x 30"

- The recommended thickness of metal parts varies by proces

Layer thickness: 0.004" or 0.006"

Typical Tolerances: ±0.007" (varies based on selective laser sintering

material selection)

Material

Tabel 5. Jenis-jenis material yang digunakan pada SLS [11].

Material Tujuan Penggunaan

DuraForm Functional Plastic Parts

DuraForm GF Functional Plastic Parts (Glass Filled)

Somos 201 Durable Elastomer Parts

LaserForm A6 Metal and Tooling

CastForm PS Casting Patterns

3. Laminated Object Manufacturing

Laminated Object Manufacturing (LOM) adalah sistem rapid prototyping

yang dikembangkan pada tahun 1991 oleh Helisys Inc (Teknologi Cubic sekarang

organisasi penerus Helisys). LOM memotong irisan komponen dari lapisan tipis

bahan menggunakan laser CO2 terpasang pada plotter 2D. Sistem ini paling

sering menggunakan lembar kertas ditumpuk di atas yang lain secara otomatis

dan terikat bersama-sama menggunakan perekat. Bagian-bagian dari lembaran

luar model memberikan dukungan. Daerah-daerah yang tidak diinginkan yang

ditandai dengan garis-garis berpotongan, yang membentuk kubus yang dapat

memisahkan diri dari model setelah selesai [12].

Gambar 13. Contoh Produk proses LOM

Di dalamnya, lapisan perekat dilapisi kertas, plastik, atau logam laminasi

berturut direkatkan dan dipotong menjadi bentuk tertentu dengan menggunakan

pisau atau cutter laser. Laser memotong garis luar bagian setiap lapisan. Setelah

masing-masing dipotong selesai, platform turun dengan kedalaman sama dengan

ketebalan lembar (biasanya di 0,002-0,020), dan lembaran lain melanjutkan di

atas lapisan sebelumnya. Platform ini kemudian naik sedikit dan rol dipanaskan

berlaku tekanan untuk ikatan lapisan baru. Laser memotong garis luar dan

proses ini diulang sampai bagian selesai. Setelah lapisan dipotong, bahan

tambahan tetap di tempat untuk mendukung bagian selama proses pembuatan.

Gambar 14. Skema proses LOM [13].

Tabel 6. Spesifikasi kemampuan LOM [13].

Abbreviation: LOM

Material type: Solid (Sheets)

Materials: Thermoplastics such as PVC; Paper; Composites (Ferrous metals; Non-ferrous metals; Ceramics)

Max part size: 32.00 x 22.00 x 20.00 in.

Min feature size: 0.008 in.

Min layer thickness:

0.0020 in.

Tolerance: 0.0040 in.

Surface finish: Rough

Build speed: Fast

Applications: Form/fit testing, Less detailed parts, Rapid tooling patterns

Kelebihan dan Kekurangan:

Biaya rendah, bahan baku sudah tersedia.

Dapat embuat komponen yang besar karena tidak ada reaksi kimia yang

terlibat.

Komponen- komponen tidak memerlukan struktur pendukung.

Hanya bagian lingkaran luar yang akan diproses, sedangkan dalam

metode RP secara umum seluruh bagian perlu diproses.

Memiliki potensi kecepatan produksi yang tinggi.

Menghasilkan ikatan yang bagus antara lapisan.

Permungkaan akhir yang tidak bagus.

Sulit untuk membuat komponen yang berlubang.

Akurasi pada sumbu Z yang kurang baik dibandingkan SLA dan SLS.

Model harus disegel untuk menghalangi kelembapan.

4. Fused Deposition Modeling (FDM)

Deposisi Modeling Fused (FDM) dikembangkan oleh Stratasys di Eden

Prairie, Minnesota. Dalam proses ini, bahan plastik atau lilin diekstrusi melalui

nozzle melewati bagian melintang lapisan geometri tersebut lapis demi lapis.

FDM dapat membuat bagian-bagian sulit yang ideal untuk kegunaan fungsional.

Proses FDM serupa dengan pistol lem panas untuk membuat bagian.

Gambar 15. Fused deposition modeling: 1 - nozzle ejecting molten plastic, 2 -

deposited material (modeled part), 3 - controlled movable table. [14]

Sebuah mesin FDM terdiri dari bagian berikut: landasan pembuatan,

perangkat pemotongan filamen, nozel ekstrusi panas dan alat kontrol nosel.

Seluruh sistem yang ada di lingkungan dipanaskan untuk mengurangi jumlah

energi yang diperlukan untuk mencairkan filamen pada nozzle. Bahan

pembangun biasanya tersedia dalam bentuk filamen, tetapi dalam suatu

penggunaan memanfaatkan pelet plastik dimasukkan dari hopper sebagai

gantinya. Nozzle ini berisi pemanas resistif yang menjaga plastik pada suhu tepat

di atas titik leleh sehingga mengalir dengan mudah melalui nosel dan

membentuk lapisan. Plastik mengeras segera setelah mengalir dari nosel dan

terikat hingga lapisan bawah. Setelah lapisan dibangun, platform diturunkan, dan

ekstrusi nozzle lapisan lain mengandap. Ketebalan lapisan dan akurasi dimensi

vertikal ditentukan oleh diameter mati ekstruder, yang berkisar 0,013-0,005 inci.

Dalam resolusi bidang XY, 0,001 inci dapat dicapai. Berbagai bahan yang tersedia

termasuk ABS, poliamida, polikarbonat, polietilena, polipropilena, dan investment

casting wax.

Gambar 16. Skema Proses FDM [15].

Tabel 7. Spesifikasi kemampuan FDM [15].

Abbreviation: FDM

Material type: Solid (Filaments)

Materials: Thermoplastics such as ABS, Polycarbonate, and Polyphenylsulfone; Elastomers

Max part size: 36.00 x 24.00 x 36.00 in.

Min feature size: 0.005 in.

Min layer thickness:

0.0050 in.

Tolerance: 0.0050 in.

Surface finish: Rough

Build speed: Slow

Applications: Form/fit testing, Functional testing, Rapid tooling patterns, Small detailed parts, Presentation models, Patient and food applications, High heat applications

Kelebihan

FDM, bentuk terkemuka dari rapid prototyping, digunakan manufaktur

yang cepat. Rapid prototyping memfasilitasi pengujian berulang, dan berjalan

dalam waktu sangat singkat, dapat menjadi alternatif yang relatif murah. FDM

antara lain menggunakan ABS termoplastik, ABSi, polyphenylsulfone (PPSF),

polikarbonat (PC), dan Ultem 9085. Bahan-bahan ini digunakan untuk sifat

ketahanan terhadap panas. Ultem 9085 juga menunjukkansifat tahan api

sehingga cocok untuk aplikasi ruang angkasa dan penerbangan. Selain itu, bahan

ini tersedia dalam beberapa standar warna. FDM juga digunakan dalam

prototyping scaffolds untuk aplikasi teknik jaringan medis.

ABS-P400 Material Properties

(FDM Technology)

Tensile Strength 5,000 psi

Flexural Strength: 9,500 psi

Tensile Modulus: 360,000 psi

Notched Impact: 2.00 (ft*lb/in)

Unnotched Impact: —

Elongation: 50%

Hardness (Shore D) : R105

Softening Point (R&B): 220° F

Specific Gravity: 1.05

Gambar 16. Bentuk Produk dan sifat material teknologi FDM [16].

Keuntungan utama untuk menggunakan FDM adalah bagian yang sangat

tahan lama yang dapat dibuat dengan menggunakan lilin dan berbagai jenis

rekayasa plastik. Kelemahan menggunakan metode FDM adalah bahwa pada

umumnya komponen-komponen dibuat dengan memakan waktu yang lebih lama

dan lapisan terlihat cukup jelas karena jenis proses ekstrusi.

5. Solid Ground Curling (SGC)

Gamabr 17. Contoh produk hasil proses SGC.

Solid Ground Curling, juga dikenal sebagai Proses solider, adalah proses

yang ditemukan dan dikembangkan oleh kubiti Inc Israel. Proses keseluruhan

diilustrasikan pada gambar di atas. Proses SGC menggunakan resin pengeras

fotosensitif dalam lapisan seperti proses Stereolithography (SLA). Namun,

berbeda dengan SLA, proses SGC dianggap sebagai proses produksi yang high-

throughput. Throughput tinggi dicapai dengan pengerasan setiap lapisan resin

fotosensitif sekaligus. Banyak bagian dapat dibuat sekaligus karena ruang kerja

yang besar dan kenyataan bahwa langkah penggilingan menjaga akurasi vertikal.

Kemampuan multi-bagian juga memungkinkan bagian tunggal yang akan dibuat

cukup besar (misalnya 500 × 500 × 350 mm / 20 × 20 × 14 di). Lilin

menggantikan resin cair daerah yang kososng dengan setiap lapisan sehingga

model pendukung terjamin.

Gamabr 18. Skema proses SGC [17].

Proses SGC melalu beberapa tahapan berikut ini:

1. Pertama, model CAD dari bagian dibuat dan diiris ke dalam lapisan data

menggunakan Akhir perangkat lunak Cubital's Data Front End® (DFE®).

Pada awal langkah penciptaan lapisan, permukaan datar bekerja

disemprotkan dengan resin fotosensitif, seperti berikut:

2. Untuk setiap lapisan, sebuah photomask diproduksi menggunakan teknik

pepencetakan ionographic milik Cubital's, seperti yang digambarkan di

bawah ini:

3. Selanjutnya, photomask diposisikan di atas permukaan kerja dan lampu

UV yang kuat mengeraskan resin yang terkena fotosensitif:

4. Setelah lapisan tersebut baik, semua resin yang tidak diawetkan ini

disedot untuk di daur ulang, meninggalkan daerah yang telah mengeras

secara utuh. Lapisan yang telah baik dilewatkan di bawah lampu UV yang

kuat secara linier linier untuk perbaikan sepenuhnya dan untuk

memperkuat partikel sisa apapun, seperti yang digambarkan di bawah

ini:

5. Pada langkah kelima, lilin menggantikan rongga yang ditinggalkan oleh

debu resin cair. Lilin yang dikeraskan dengan pendinginan untuk

penyediaan berkelanjutan.

6. Pada langkah terakhir sebelum lapisan berikutnya, permukaan lilin / resin

digiling rata untuk sebuah penyelesaian yang akurat dapat diandalkan

untuk lapisan berikutnya.

7. Setelah semua lapisan selesai, lilin dihilangkan, dan setiap operasi

finishing seperti pengamplasan, dll dapat dilakukan. Tidak ada post-cure

yang diperlukan.

Aplikasi:

Fabrikasi geometri kompleks

Fabrikasi objek lengkap dengan persyaratan yang tinggi

Produksi bagian bergerak atau mekanisme (seperti: roda gigi dalam

gearbox)

Ergonomi estetika permukaan atau permukaan bentuk bebas (Peralatan

dari rekayasa presisi)

Komponen-komponen yang tidak beraturan dan rumit

Komponen dengan loop dalam, potongan besar, berdinding lemah

Komponen berliku

Kelebihan dan Kekurangan

Komponen-komponen besar , 500 × 500 × 350 mm (20 × 20 × 14 in),

dapat dibuat dengan cepat.

Memungkinkan produksi kecepatan tinggi seperti fabrikasi dari banyak

bagian atau bagian yang besar.

Tidak membutuhkan post-cure.

Langkah Penggilingan menjamin kerataan untuk lapisan berikutnya

Material kerja terbatas

Menciptakan banyak limbah.

Tidak banyak digunakan seperti SLA dan SLS.

DAFTAR PUSTAKA

1. http://en.wikipedia.org/wiki/Additive_manufacturing

2. http://en.wikipedia.org/wiki/Rapid_prototyping

3. Amin, Z. (2005). Metal-Electroceramic Bonding through Selective Laser Sintering.

PhD, Department of Mechanical Engineering, The University of Leeds.

4. Amin, Z. (2007). Rapid Prototyping Teknologi: Aplikasi Pada Bidang Medis.

Teknik Mesin Universitas Andalas. Teknik A. No. 27 Vol.3 Thn. XIV A.

5. Chua, C.K., Leong, K.F., and Lim, C.S. (2003) Rapid Prototyping: Principles and

Applications. World Scientific Publishing Ltd

6. http://en.wikipedia.org/wiki/Stereolithography

7. http://www.custompartnet.com/wu/stereolithography

8. http://www.protocam.com/html/slapro.html

9. http://en.wikipedia.org/wiki/Selective_laser_sintering

10. http://www.custompartnet.com/wu/selective-laser-sintering

11. http://www.protocam.com/html/sls.html

12. http://en.wikipedia.org/wiki/Laminated_object_manufacturing

13. http://www.custompartnet.com/wu/laminated-object-manufacturing

14. http://en.wikipedia.org/wiki/Fused_deposition_modeling

15. http://www.custompartnet.com/wu/fused-deposition-modeling

16. http://www.peridotinc.com/fdm.html

17. http://www.efunda.com/processes/rapid_prototyping/sgc.cfm

DAFTAR PERTANYAAN

DAN DISKUSI

1. Muhammad Ihsan Hamdy (1021223004)

Pertanyaan: Adakah perbedaan produk fototype dengan produk aslinya ketika

di produksi seperti pada pesawat terbang?

Jawaban:

Teknologi Rapid Prototyping dengan metoda lapisan memungkinkan

pembuatan produk (prototype produk) secara langsung. Bentuk morphology

dari produk dapat direkam dengan peralatan optik atau Computerised

Tomography Scan (CT scan) dan kemudian data ini dikonversikan menjadi

sebuah model komputer atau CAD. Setelah sebuah model dihasilkan, maka

model dapat diolah sesuai keinginan sebelum di buat secara langsung dengan

teknik manufaktur lapisan. Teknologi RP telah banyak diaplikasikan diberbagai

bidang seperti dapat ditemukan pada produk aerospace, automotive, perhiasan,

peralatan rumah tangga, electrical dan elctronic serta biomedical.

Rapid Prototyping mengurangi waktu pengembangan produk dengan

memberikan kesempatan-kesempatan untuk koreksi terlebih dahulu terhadap

produk yang dibuat (prototipe). Dengan menganalisa prototipe, insinyur dapat

mengkoreksi beberapa kesalahan atau ketidaksesuaian dalam desain ataupun

memberikan sentuhan-sentuhan engineering dalam penyempurnaan produknya..

Volume komponen biasanya terbatas sampai 0,125m3 atau kurang,

tergantung dari mesin rapid prototyping-nya. Prototipe logam baiasnya sulit

dibuat sehingga masih sering dugunakan metode pembuatan konvensional.

Untuk pembuatan beberapa komponen pesawat terbang memungkinkan jika

komponen tersebut berukuran sesuai dengan spesifikasi mesin rapid protyping

yang digunakan serta bahan atau material dasar pembntuk komponen tersebut

didukung oleh peralatan tersebut.

2. Pak Akmal

Pertanyaan: Jelaskan kembali tentang tahapan proses aditif manufacturing?

Jawaban:

Meskipun beberapa teknik prototype telah ada, secara umum proses

prototype terdiri dari 5 urutan proses yang sama yaitu:

1. Membuat model dalam CAD

2. Mengubah model CAD kedalam model dengan format STL

3. Memotong (slice) file STL kedalam ―thin cross-sectional layers‖

4. Membuat model satu lapisan-lipsian puncak satu sama lain(one layer a

top another)

5. Membersihkan dan menyelesaikan model.

Gambar 3. Tahapan Proses Rapid Prototyping.

Pertama-tama objek dibuat sebagai model dalam computer (CAD). Solid

Modeler seperti CATIA, Pro/ENGINEER cenderung merepresentasikan model 3D

dengan akurat dibandingkan dengan wire-frame modeler. Beberapa jenis

program CAD menggunakan alogaritma yang berbeda untuk merepresentasikan

objek solid. Sehingga untuk membuat konsisten maka format STL

(stereolithography, teknik pertama rapid prototyping) harus diadopsi kedalam

standar industry rapid prototyping. kemudian dilakukan pemindahan data file

berektensi STL yang berada pada computer unit perncangan ke kompter unit

mesin additiv manufacturing untuk melakukan proses selanjutnya. Setelah itu

dilakukan validasi model tiga dimensi CAD suatu parts, seperti memastikan

bentuknya solid. Dalam STL file, program mengidenstifikasi objek perlayer dalam

sumbu Z. tetapi biasanya prototipe kurang akurasi dalam arah sumbu Z

dibandingkan dengan arah dalam bidang X dan Y, sehingga file dalam bentuk

layer bisa dipotong(slice) sebagian sehingga dapat mengurangi waktu proses.

Program dalalm file STl dapat diubah bentuk layernya dari 0,01 mm menjadi

0,7mm, tergantung dari teknik pembuatannya. Masing-masing produsen mesin

rapid prototyping menyediakan software-softawre pemrosesnya. Model yang

akan di fabrikasi kemudian dianalisa dan model dipotong-potong menjadi banyak

bagian cross-section 2D dg ketebalan yang ditentukan. Model kemudian

diorientasikan terhadap ruang pembuatan, dengan mempertimbangkan waktu

pembuatan dan kualitas permukaan. Beberapa model dapat digabung menjadi

satu bangunan asembly untuk efisiensi penggunaan mesin dan material.

3D Modeling

Data Convertion

Data Transmition

CheckingFile

Preparing BulidingPost

Prosesing

Berdasarkan pada persyaratan prosesnya, jika diperlukan, dukungan struktur

dapat ditambahkan ke model.

Gambar 4. Cross-section 2D Model.

Tahap selanjutnya adalah pembuatan komponen (prototype) dengan

lapisan- lapisan (layer by layer) dari bahan polimer, kertas atau serbuk logam.

Sebagian besar mesin bekerja secara otomatis.

Gambar 5. Contoh proses pembuatan dengan lapisan demi lapisan (layer

by layer [1].

Pada tahapan akhir ini prototype dikeluarkan dari mesin aatu melepaskan

dari komponen-komponen pendukungnya. Setelah itu biasanya diperlukan

photosensitive agar produk bisa dugunakan dengan aman. Prototipe juga

terkadang masih membutuhkan perbersihan, pembuangan material yang berlebih

dari dimensi yang tidak diinginkan, dan perlakuan permukaan seperti Sanding,

sealing dan atau painting untuk memberikan tampilan yang baik dan ketahanan

yang tinggi, dll.

3. Pak Ikhsan

Pertanyaan: Perbedaan macam-macam proses rapid prototyping berdasarkan

material yang digunakan, mana yang lebih baik? dan apa perbedaan antara rapid

prototyping dengan printer 3D?

Jawaban:

Material awal yang digunakan dalam proses rapid prototyping dapat

berupa padat, cair atau serbuk. Material dengan kondisi padat dapat berupa

butiran (pellet), kawat dan lembaran tipis.

Tabel. 1 Jenis Aditif Manufacturing dan material yang digunakan [1].

Additive technologies Base materials

Selective laser sintering (SLS) Thermoplastics, metals powders, ceramic powders

Direct metal laser sintering (DMLS) Almost any alloy metal

Fused deposition modeling (FDM) Thermoplastics, eutectic metals

Stereolithography (SLA) photopolymer

Laminated object

manufacturing (LOM) Paper, foil, plastic film

Electron beam melting (EBM) Titanium alloys

Powder bed and inkjet head 3d

printing Plaster-based 3D printing

(PP)

Plaster, Colored Plaster

Untuk kualitas produk hasil proses protoyping tergantung dari jenis

proses yang digunakan serta bahan atau material yang digunakan, karena base

material yang tersedia berbagai macam jenis material dan memiliki kekuatan

yang berbeda. Sehingga produk hasil dari peroses ini sangat tergantung dari

jenis base material yang digunakan.

Aditif Manufacturing atau sering juga disebut dengan 3D Printing adalah

proses pembuatan tiga dimensi benda padat dari file digital. Aditif manufacturing

dicapai dengan menggunakan proses aditif, di mana sebuah objek dibuat dengan

meletakkan lapisan yang berurut berasal dari bahan tertentu. Sedangkan rapid

Prototyping adalah bagian dari Aditif Manufakturing. Hanaya terdapat perbedaan

secara harfia, sedangkan dari segi prinsip kerja adalah dengan penambahan

aditif dimana sebuah object 3D benda padat yang berasal dari file digital

diterjemahkan kedalam bentuk prototype.