Apa Itu Additive Manufacturing? Yuk Simak Artikel Berikut ini !

Istilah manufaktur aditif pada dasarnya mengacu pada terobosan baru dalam industri manufaktur, sering dikenal dengan penggunaan printer 3D. Padahal, teknologi ini sudah ada selama tiga dekade. Teknologi manufaktur aditif banyak digunakan oleh beberapa perusahaan manufaktur seperti perusahaan pakaian, baja dan otomotif. Tapi apa manufaktur aditif? Bagaimana cara kerjanya? Untuk jawabannya, baca artikel selanjutnya tentang manufaktur aditif hingga siap.
 

Istilah manufaktur aditif, dipinjam dari Sciencedirect, sebenarnya tidak terbatas pada pencetakan 3D, tetapi juga digunakan dalam pembuatan prototipe cepat dan manufaktur digital langsung, disingkat DDM. Jenis perkembangan teknologi ini telah menyebar dan terus menawarkan lebih banyak kejutan di dunia industri manufaktur dengan arah perkembangan yang berbeda.

Meskipun manufaktur aditif semakin populer akhir-akhir ini, manufaktur aditif atau pencetakan 3D sebenarnya berusia lebih dari 40 tahun. Pencetakan 3D pertama kali digunakan pada tahun 1981 ketika Dr. Hideo Kodama dari Jepang pertama kali mematenkan alat untuk membuat prototipe sistem penghilangan resin menggunakan teknologi laser. Namun, permohonan paten dokter Jepang itu tidak pernah berhasil. Karena masalah keuangan, dia tidak dapat menyelesaikan prosesnya dalam waktu satu tahun.

Beberapa tahun kemudian, ide pembuatan prototipe cepat tidak berhenti di situ. Ada tiga orang dari Prancis yang mencoba menemukan kembali ide ini. Mereka adalah Jean-Claude André, Olivier de Witte dan Alain le Méhauté. Mereka mencoba mengajukan paten pada tahun 1984, tetapi kembali mengalami masalah keuangan, sehingga ide tersebut kembali ditinggalkan.

Pada akhir tahun 1984, dapat dikatakan bahwa masa ini merupakan masa keemasan teknologi cetak 3D. Itu dimulai dengan rasa frustrasi yang dialami Charles Chuck Hull saat bekerja di sebuah perusahaan produksi.

Saat itu ia mengeluhkan lamanya proses produksi berbagai bagian kecil dalam produksi mebel. Dari sini, Hull mengembangkan proses pembentukan berbagai lapisan resin yang dikenal sebagai pencetakan 3D. Perusahaan kemudian memberi Hull tempat mereka sendiri sehingga mereka dapat menyelesaikan proyek tersebut. Tiga minggu setelah tim Prancis mengajukan paten, Hull menemukan teknologinya sendiri, yang dikenal sebagai stereolitografi, yang masih digunakan sampai sekarang.

Kemudian, pada tahun 2004, seorang profesor teknik mesin senior di University of Bath di Inggris bernama Adrian Bowyer menemukan sebuah proyek bernama RepRap.

Berkat ini, printer 3D dapat mencetak sebagian besar komponennya sendiri. Oleh karena itu, teknologi ini dapat menyebar dengan cepat memungkinkan pemilik percetakan untuk mencetak di mesin lain untuk berbagi dengan kerabat dan teman lainnya. Anda harus tahu bahwa pada tahun 2008 lahir inovasi baru yang memungkinkan untuk membuat kaki palsu dengan printer 3D. Saat ini ada banyak sekali orang yang sangat terbantu oleh prostetik berkat manufaktur aditif.

Namun karena banyak orang yang tidak memiliki printer 3D di rumah, beberapa penyedia jasa printer 3D bermunculan. Misalnya di Belanda ada perusahaan bernama Shapeways. Perusahaan ini membantu siapa pun dengan desain 3D untuk membuat desain mereka dalam bentuk nyata.
 

Prinsip dasar manufaktur aditif adalah menambahkan bahan bukan manufaktur dengan menghilangkan bahan. Metode produksi kuno melibatkan pembentukan bahan baku dengan membuang berbagai bagiannya hingga memperoleh bentuk yang diinginkan oleh perusahaan.

Pada saat yang sama, pembuatan aditif adalah kebalikannya. Metode ini menambahkan ribuan lapisan yang sangat kecil yang dijahit menjadi satu hingga objek selesai.

Proses ini membutuhkan komputer dan aplikasi CAD khusus yang menginstruksikan printer tentang bentuk barang yang diinginkan perusahaan. Kartrid yang akan digunakan juga dapat dibuat dari bahan yang berbeda tergantung kebutuhan perusahaan.

Ada banyak tantangan saat menggunakan teknologi manufaktur aditif. Pertama, tidak semua bahan dapat diproses melalui manufaktur aditif. Direktur Advanced Renewal Technology Center tersebut mengatakan, kendala dan tantangan terbesar dalam penggunaan manufaktur aditif adalah penggunaan dan bahannya.

Menurutnya, saat ini tidak semua bahan bisa diolah menggunakan manufaktur aditif. Banyak faktor yang harus diperhatikan, seperti kekuatan dan kecepatan laser, morfologi bubuk, hingga proses akhir yang terkadang tidak tepat atau tidak lengkap, yang dapat mempengaruhi nilai produk. Hal ini juga diperkuat dengan fakta bahwa sejauh ini hanya 63% dari proses aditif yang dapat digunakan sebagai prototipe dan 21% digunakan untuk pembuatan produk jadi. Selebihnya bisa dianggap sebagai produk gagal.

Tantangan berikutnya adalah sumber daya manusia. Kualitas sumber daya manusia memiliki dampak yang signifikan pada teknik ini. Perusahaan manufaktur membutuhkan orang yang memahami cara kerja pencetakan 3D dan bahan apa yang digunakan. Selain itu, Indonesia saat ini masih sangat sedikit sumber daya manusia yang memahami penerapan manufaktur aditif.
 

Tidak seperti manufaktur subtraktif atau tradisional, manufaktur aditif lebih menekankan pada efisiensi dan kecepatan produksi. Berikut ini adalah keuntungan dari teknologi manufaktur aditif:

Kecepatan dalam pembuatan prototipe dan desain.
Kustomisasi dan diferensiasi produk yang mudah.
Meningkatkan kualitas produk akhir sehingga produk memiliki nilai fungsional yang lebih tinggi, daya tahan yang lebih baik dan ergonomis (lebih mudah digunakan dan produk yang dihasilkan lebih ringan)
Proses produksi yang fleksibel dan lebih cepat, seperti mempercepat waktu perbaikan, mengurangi energi yang dihasilkan, tidak memerlukan waktu pemasangan yang lama, tidak membutuhkan material yang banyak, dan langkah produksi yang lebih ringkas.
Lebih sedikit limbah, artinya bahan yang digunakan dapat didaur ulang sepenuhnya, bahkan sisa bahan dapat digunakan kembali. Menyederhanakan manajemen rantai pasokan.
Ini mempengaruhi seluruh bisnis, terutama di ritel.
 

Aplikasi perusahaan dengan kemampuan produksi adalah kunci terpenting yang dapat membantu perusahaan mewujudkan inovasi bisnis. Program ini membantu Anda melacak jumlah bahan yang digunakan perusahaan untuk produksi melalui manufaktur aditif.

Karakteristik Manufaktur Manajemen data dapat melacak produk Anda mulai dari bahan mentah, pasokan, dan efisiensi semua proses dengan satu sentuhan tombol. Solusinya, yang menampilkan aplikasi bisnis dengan kemampuan produksi, juga memprediksi pesanan di masa mendatang, sehingga perusahaan dapat mempersiapkan diri dengan baik. Namun, karena teknologi ini masih terbilang baru, Anda harus rutin memastikan bahwa mesin cetak 3D berfungsi dengan baik.

Tantangan besar lainnya selain materi adalah kualitas sumber daya manusia. Perusahaan manufaktur membutuhkan orang-orang yang memahami cara kerja pencetakan 3D dan juga memahami bahan yang digunakan. Selain itu, saat ini SDM di Indonesia masih sangat sedikit yang mendalami produksi bahan baku yang diolah dengan proses aditif. Inilah pokok bahasan additive manufacturing 4.0 sebagai bentuk revolusi industri. Dalam hal sumber daya manusia dalam produksi, perusahaan perlu mengotomatiskan semua lini, termasuk SDM.
 

Ternyata sistem ERP (Enterprise Resource Planning) dapat menunjang proses produksi di additive manufacturing. Sistem ERP berisi informasi manajemen yang dapat melacak produk Anda mulai dari bahan mentah hingga proses manufaktur hingga proses pengiriman.

Sistem ERP berfungsi untuk mengantisipasi pesanan yang akan datang sehingga perusahaan dapat menyiapkan stok dengan benar. Teknologi manufaktur aditif yang didukung oleh sistem ERP dapat mendorong perusahaan untuk mengendalikan mesin dalam proses produksi. Sistem ERP dapat memfasilitasi proses manufaktur dengan teknologi manufaktur aditif.

Nah, itulah penjelasan lebih mendalam mengenai manufaktur aditif dan manfaat teknologi manufaktur aditif. Jika ingin membangun pabrik baru sebaiknya mencarinya di kawasan industri dengan fasilitas lengkap dan lokasi yang strategis karena dekat dengan jalur transportasi.
 

Ada banyak teknik yang digunakan dalam pencetakan 3D atau pencetakan AM. Beberapa dari mereka adalah:

Sintering Sintering adalah proses pembuatan benda padat dengan menggunakan panas tanpa melelehkannya terlebih dahulu. Sintering mirip dengan fotokopi 2D tradisional, di mana toner dilelehkan secara selektif untuk membuat gambar atau teks di atas kertas.

Sintering Laser Logam Langsung (DLMS). Dalam DMLS, laser mensinter setiap lapisan serbuk logam sehingga partikel logam saling menempel. Mesin DMLS menciptakan objek beresolusi tinggi dengan sifat permukaan yang diinginkan dan sifat mekanik yang diperlukan. Dalam SLS, laser sintering bubuk termoplastik menyebabkan partikel saling menempel

DMLM dan EBM. Sebaliknya, material meleleh sepenuhnya dalam proses DMLM dan EBM. Dalam DMLM, laser benar-benar melelehkan setiap lapisan bubuk logam, sedangkan EBM menggunakan berkas elektron berenergi tinggi untuk melelehkan bubuk logam. Kedua teknik tersebut ideal untuk membuat benda padat dan tidak berpori

Stereolitografi. SLA menggunakan photopolymerization untuk mencetak objek. Proses ini menggunakan laser UV yang ditembakkan secara selektif ke dalam pot resin photopolymer. Resin tahan-beku UV membuat komponen tahan warp yang tahan terhadap suhu ekstrem.
 

Teknologi manufaktur aditif digunakan di berbagai industri termasuk:

Dalam industri pesawat terbang, AM digunakan untuk memproduksi suku cadang yang lebih ringan guna meningkatkan performa pesawat

Dalam industri otomotif, AM dikenal memfasilitasi proses prototyping yang cepat. Menurut laporan CNN, tim balap McLaren menggunakan suku cadang mobil cetak 3D untuk bersaing di Formula 1.

Dalam dunia kedokteran, AM memudahkan tenaga medis untuk memproduksi alat khusus yang dapat disesuaikan dengan kebutuhan pasien. Misalnya dalam produksi kaki palsu dan implan tulang untuk pasien kanker

Dalam industri, fleksibilitas AM memudahkan pengembangan produk baru.

Perkembangan industri aditif itu sendiri tidak lepas dari peralihan dari proses analog ke digital. Proses antara komunikasi, visualisasi, arsitektur dan desain telah mengalami revolusi digital tersendiri dalam beberapa dekade terakhir. Saat ini, industri aditif juga membawa fleksibilitas dan efisiensi digital ke operasi manufaktur.

Manufaktur aditif menggunakan CAD atau perangkat lunak desain berbantuan komputer yang memungkinkan objek 3D dipindai. Nantinya objek berupa gambar inilah yang menjadi acuan bagi pencetak (printer) yang secara sistematis melapisi materi menjadi bentuk geometris yang presisi.

Seperti namanya, pembuatan aditif menambahkan bahan untuk membuat objek. Di sisi lain, saat membuat benda dengan cara tradisional, bahannya seringkali harus dihilangkan dengan pemurnian, ukiran, cetakan, dll. Meskipun istilah "pencetakan 3D" atau "prototyping cepat" sering digunakan ketika berbicara tentang pembuatan aditif, setiap proses sebenarnya adalah bagian dari AM.

Sementara manufaktur aditif mungkin tampak baru bagi sebagian orang, teknologinya sebenarnya sudah ada selama beberapa dekade. Dalam aplikasi yang tepat, AM menawarkan sejumlah keunggulan, termasuk peningkatan kinerja, kemudahan pembuatan geometri kompleks, dan proses pembuatan yang disederhanakan. Artinya, ada peluang besar bagi mereka yang aktif dan efektif menggunakan AM.