FDM vs. SLA: Bagaimana teknologi cetak 3D (3D printing)bekerja?

Sejarah cetak 3D
Teknologi cetak 3D sudah ada sejak tahun 1970an, tetapi baru-baru ini  menjadi headlines di media massa karena pengaruh dramatisnya terhadap bidang teknik, penelitian, dan di industri medis di seluruh dunia. Seiring dengan kemajuan teknologi tersebut, komunitas penghobi printer 3D muncul dan printer 3D yang dapat digunakan di rumah, saat ini juga telah tersedia. Jadi, apa itu cetak 3D dan bagaimana beberapa pemrosesan utama dari cetak 3D bekerja?
Ada banyak jenis dari printer 3D. Mulai dari harga murah yang langsung bisa digunakan hingga printer 3D untuk industri yang berharga $100.000an. Ada dua macam pemrosesan yang digunakan pada printer 3D: Fused Deposition Modeling (FDM) dan Stereolithography (SLA). Walaupun  kedua proses tersebut sama-sama menghasilkan prduk fisik dari sebuah model 3D, tetap terdapat perbedaan cara kerja dari keduanya. Mari kita lihat langkah kerja utama yang mana FDM dan SLA berbeda.
Teknologi FDM
FDM adalah singkatan untuk Fused Deposition Modeling, yang berarti material didepositkan (ditempatkan) di setiap lapisan sehingga tergabung menjadi sebuah objek 3D.
Cara kerja:
  1. Sebuah file model 3D (biasanya berformat .stl atau .obj) diimpor ke dalam sebuah program komputer (slicer). Cura, Slic3r, dan Simplify3D adalah beberapa contoh program yang pas sebagai slicer. Program tersebut akan “memotong” objek menjadi lapisan-lapisan dan membuat bahasa gcode-nya sehingga mesin atau printer 3D dapat diperintahkan untuk bergerak dan juga mengendalikan parameter seperti kecepatan cetak dan suhu.
  2. Bahasa gcode yang sudah dibuat tadi dikirimkan ke printer 3D.
  3. Nozel printer 3D dipanaskan dan filamen yang telah meleleh dikeluarkan melalui nozel tersebut.
  4. Objek terbentuk dari lapisan demi lapisan dengan setiap lapisan, berturut-turut tergabung pada bagian atas dari lapisan sebelumnya hingga objek 3D selesai terbentuk.
Pro dan kontra dari FDM
Proses pencetakan dengan konsep FDM adalah salah satu konsep yang populer dari cetak 3D untuk digunakan di rumah. Mekanisme dari konsep ini sederhana dan printer berbasis FDM dapat hadir dengan harga yang terjangkau, khususnya dengan kisaran $200-$4.000.
Walaupun printer jenis ini membutuhkan upaya lebih dalam mengutak-atik dan mengkalibrasi untuk mendaptakan cetakan yang optimal, printer FDM dapat menghasilkan model dengan tingkat kedetailan dan kekuatan yang cukup baik. Printer FDM terbatas pada tingkat kerumitan dari detail yang bisa dibuat sehingga untuk model yang lebih baik atau hasil prototype yang profesional, printer SLA adalah sebuah pilihan yang lebih baik.
Teknologi SLA
Konsep stereolithography (SLA) pertama kali ditemukan pada tahun 1980an dan bekerja dengan cara meng-curing resin menggunakan bantuan sinar. Sinar tersebut memadatkan resin cair melalui proses yang disebut photo-polymerization dan membentuk objek, lapisan demi lapisan. Saat ini, SLA adalah salah satu bentuk cetak 3D paling akurat.
Ada dua jenis konsep dari teknologi SLA: berbasis sinar laser (secara khusus disingkat SLA) atau berbasis proyeksi sinar (DLP, singkatan dari Digital Light Projection).
Cetak 3D berbasis sinar laser
Cara kerja:
  1. Model 3D diimpor ke dalam program slicer seperti PreForm
  2. Sebuah tangki diisi dengan resin cair photo-polymer
  3. Sebuah build platform diturunkan ke dalam tangki dan setiap lapisan dari desain ditelusuri oleh sinar laser UV. Laser tersebut diposisikan menggunakan galvanometer yang merupakan kumpulan dari cermin-cermin yang berotasi dan memantulkan sinar laser itu.
  4. Resin cair tadi dikeraskan hingga menghasilkan lapisan-lapisan yang membentuk objek. Proses ini berulang dan build platform akan naik hingga objek selesai dicetak.
Pro dan kontra dari SLA
Printer SLA dikenal karena kemampuannya untuk menghasilkan objek yang sangat detail dari rancangan yang rumit. Setiap lapisan cenderung terikat secara kimiawi, dibanding dengan ikatan secara mekanik yang ada pada mekanisme FDM, sehingga SLA menghasilkan bagian objek yang bersifat isotropik dengan kekuatan mekanik tinggi.    
Objek yang dihasilkan dapat digunakan untuk beragam aplikasi yang bersifat profesional dan fungsional. SLA juga bisa menggunakan berbagai macam resin yang nantinya menghasilkan objek yang berbeda baik dari sifat fisik maupun sifat estetikanya. Sebagai contoh, Resin Tough dari Formlabs dapat digunakan untuk aplikasi ketika tingkat kekuatan yang tinggi dan ketahanan mekanis diperlukan.

Karena SLA menghasilkan cetakan dengan tingkat akurasi dan kekuatan yang sangat tinggi, maka printer SLA akan menghasilkan rata-rata biaya yang lebih tinggi dibanding printer FDM. Untuk mendapatkan wawasan yang lebih dalam lagi mengenai SLA, silakan kunjungi The Ultimate Guide to Stereolithography.
DLP Technology
DLP dan SLA adalah dua proses yang sangat mirip dengan perbedaan yang paling jelas di antara mereka adalah penggunaan sumber sinar. Dibanding menggunakan sinar laser, printer DLP justru menggunakan sebuah proyektor dibawah tangki resin untuk dipaparkan ke keseluruhan lapisan dalam sekali tembak. Printer berbasis SLA lebih unggul dibanding printer berbasis DLP dalam hal akurasi dan kualitas hasil cetak, tetapi DLP memiliki harga yang lebih murah dibanding SLA, karena dari sisi mekanik, printer DLP lebih sederhana dibanding SLA.
Di masa lalu, printer SLA hanya tersedia untuk keperluan industri dan dengan harga $10.000. Formlabs merubah dunia industri dengan mengeluarkan Form 1 di tahun 2012, mengantarkan ke sebuah era baru dari printer 3D SLA yang berbiaya murah namun memiliki kualitas tinggi sehingga dapat dijangkau oleh masyarakat umum.
sumber: https://pinshape.com

Komentar

Postingan populer dari blog ini