Pencetakan prototipe 3D alias 3D prototyping menjadi salah satu inovasi teknologi yang bermanfaat untuk berbagai sektor. Apa sebenarnya yang dimaksud dengan istilah tersebut? Apa saja ragam jenisnya dan mengapa menjadikannya sesuatu yang penting? Jangan lewatkan artikel berikut hingga akhir untuk memperoleh penjabaran lengkapnya!
Baca juga: Software 3D Printing, 10 Aplikasi Terbaik Untuk Pemula
Apa Itu 3D Prototyping?
Prototipe alias purwarupa merupakan contoh rancangan produk dalam bentuk model tiruan yang dibuat sedemikian rupa sehingga sama persis dengan bentuk aslinya nanti. Mengingat pembuatan purwarupa harus detail, tidak mengherankan bila biasanya, pembuatannya memakan waktu bulanan.
Sangat tidak efektif dan efisien dari segi waktu, tenaga, hingga biaya, bukan? Mengatasi kondisi tersebutlah hingga kemudian tercipta teknik percetakan dengan printer tiga dimensi (3D) untuk pembuatan prototipe. Kemudian, cara ini mendapatkan sebutan rapid prototyping atau prototipe cepat karena dalam waktu singkat, produk yang diinginkan sudah tersedia.
Jenis – Jenis 3D Prototyping
Dalam pembuatan 3D prototype, ada beberapa metode berbeda untuk menghasilkan purwarupa terbaik. Berikut merupakan penjelasan selengkapnya:
1. 3D Printing
Proses cetak alias printing berbasis tiga dimensi merupakan cara pertama dalam menghasilkan prototipe. Teknik ini menjadi yang paling populer dan banyak digunakan berkat proses yang cepat dan kompatibilitas dengan banyak material. Biayanya juga sangat terjangkau. Adapun metode yang dapat dipraktikkan terbagi menjadi:
- Stereolithography (SLA): Metode ini menciptakan prototipe menggunakan tangki penuh resin yang bersifat fotosensitif. Paparan cahaya ultraviolet digunakan untuk memadatkan resin per lapisan hingga membentuk prototipe sesuai cetakan.
- Fused Deposition Modelling (FDM): Teknik yang satu ini mengolah material termoplastik yang dilelehkan, kemudian dipadatkan lapisan demi lapisan sesuai prototipe yang dikehendaki. Proses pembentukannya menggunakan metode extrusion yang mudah dipraktekkan serta hemat biaya.
- Selective Laser Sintering (SLS): Metode yang satu ini relatif baru dikembangkan, yaitu pembentukan prototipe menggunakan sinar laser. Material yang dipakai adalah plastik dan logam yang diubah menjadi bubuk. Bahan untuk cetak 3d tersebut kemudian dipanaskan terlebih dahulu, kemudian disinari laser hingga prototipe terbentuk.
- Multi Jet Modeling (MJM): Teknik ini bisa dibilang merupakan pengembangan dari SLA. MJM menggunakan sinar UV seperti pendahulunya, namun untuk membentuk prototipe yang diinginkan, material tidak dipanaskan atau dilelehkan, melainkan di asap.
2. Laser Cutting dan Engraving
Metode pembuatan 3D prototyping selain pencetakan adalah laser cutting dan engraving yang memanfaatkan cahaya laser untuk memotong material sesuai desain prototipe yang dibutuhkan. Setelah itu, untuk penambahan detail, laser kembali dimanfaatkan dalam membentuk kontur.
Teknik ini membutuhkan ketelitian dan ketelatenan dalam pengerjaan prototipenya. Sebab meskipun memakai bantuan cahaya laser, namun Anda harus terlibat langsung dalam pembentukan setiap lapisan dan detailnya. Meskipun memberikan hasil yang bagus, namun membutuhkan waktu pengerjaan yang cukup lama.
3. CNC Milling
CNC Milling disebut juga dengan frais merupakan metode pembuatan prototipe dengan detail dan tingkat kesulitan tinggi. Biasanya digunakan untuk industri medis dan penerbangan yang memang memerlukan ketelitian pengerjaan dan ketahanan terhadap berbagai material, suhu, zat kimia, maupun benturan. Bagaimana cara kerja CNC Milling dalam pembuatan prototipe?
Jadi, material yang dimasukkan ke dalam mesin cetak CNC Milling akan dipotong dan dibentuk hingga menghasilkan objek sesuai dengan desain yang telah diprogram sebelumnya. Berkat proses menggunakan mesin ini, prototipe yang dihasilkan mempunyai presisi yang bagus. Secara tampilan maupun fungsional, objek 3D dengan teknik ini sangat unggul dan dapat diandalkan.
Keuntungan dan Kekurangan 3D Prototyping
Sebagaimana pembuatan prototipe dengan metode konvensional, menggunakan metode 3D juga menawarkan keuntungan tersendiri. Meskipun, tetap saja ada kelemahan yang menyertai. Selengkapnya, inilah kelebihan dan kekurangan jika Anda memutuskan membuat prototipe menggunakan metode cetak 3D:
Keunggulan Pembuatan Prototipe dengan Teknik 3D
- Efisiensi biaya, waktu, dan tenaga berkat pengerjaan yang jauh lebih cepat dari pembuatan prototipe konvensional.
- Variasi produk jauh lebih banyak, terlebih dengan bantuan pembuatan desain secara digital.
- Pilihan material lebih banyak karena menggunakan bantuan teknologi yang canggih sehingga dapat menaklukkan bahan-bahan yang tidak mungkin dimanfaatkan untuk prototipe konvensional.
- Prototipe 3D memungkinkan uji fungsional secara virtual sebelum pengujian langsung di lapangan. Langkah ini membantu meminimalisir kemungkinan kegagalan ketika uji fungsional lapangan dilakukan.
- 3D prototyping membuka peluang untuk pengujian dari sudut yang lain sehingga produk dapat memiliki antisipasi dan kekuatan lebih terhadap segala kemungkinan.
- Mobilitas dari hasil prototipe 3D lebih baik dibandingkan prototipe konvensional. Barangnya lebih mudah dipindahkan kemana saja karena biasanya memiliki dimensi ringan.
- Pengurangan limbah karena meskipun kebanyakan material prototipe 3D berbahan dasar plastik (termoplastik), namun bersifat ramah lingkungan karena mudah didaur ulang.
Kelemahan Pembuatan Prototipe dengan Teknik 3D
- Tidak dapat diimplementasikan untuk beberapa bahan khusus seperti: kayu, kertas, batu, dan kain. Sebab, material-material tersebut hanya bisa dibentuk sebagai prototipe dengan teknik konvensional.
- Prototipe cetak 3D hanya cocok untuk pembuatan model tunggal, bukan untuk perakitan.
- Kustom khusus yang rumit akan membuat Anda membayar biaya yang sangat tinggi. Biasanya untuk kebutuhan prototipe otomotif, penerbangan, dan medis.
Kenapa 3D Prototyping Diperlukan Sebelum Pencetakan?
Jika Anda ingin membuat prototipe berkonsep tiga dimensi, Anda memiliki kewajiban untuk menentukan, jenis, teknik dan material yang hendak digunakan sebelum produr dimulai. Mengapa harus demikian? Ada beberapa alasan yang membuat hal-hal tersebut wajib dipilih dulu, yaitu:
1. Mengoptimalkan Hasil Pencetakan
Alasan pertama adalah untuk memastikan hasil prototipe tercetak secara maksimal. Jika Anda tidak memilih dari ragam jenis, metode pengaplikasian, hingga materialnya, maka hasil 3D prototyping tidak akan sempurna. Sebab masing-masing material maupun teknik memiliki kompatibilitas berbeda.
2. Meminimalisir Kemungkinan Kegagalan Pembuatan Prototipe
Melalui perencanaan matang dalam pembuatan prototipe, kemungkinan kegagalan pembuatan dapat diminimalisir. Sering kali prototipe hancur di tengah proses pembuatan karena kesalahan dalam proses atau pemilihan material maupun teknik. Jika ini terjadi, Anda harus memulai kembali proses dan mengakibatkan pembengkakan biaya.
3. Meningkatkan Durabilitas Hasil Cetakan
Perencanaan yang tepat dalam pencetakan prototipe tiga dimensi juga dapat memaksimalkan durability atau ketahanan hasil cetakan. Sebab melalui perancangan tersebut, prototipe bisa difungsikan sesuai dengan material dan metode pencetakannya. Apakah untuk fungsional dalam ruangan, luar ruangan, atau bahkan kebutuhan transplantasi medis.
Baca juga: Hasil 3D Printer, 9 Produk Ini Ternyata Sering Ditemui!
Apakah Anda sedang membutuhkan hasil cetakan 3D prototyping? Tidak perlu bingung mencari, karena ada FOMU yang menyediakan layanan jasa 3d printing dengan aneka pilihan material dan teknik pembuatan. Tidak hanya prototipe, Fomu juga dapat mencetak model maupun bentuk jadi produk sesuai kebutuhan Anda.