Pencetakan 3D paling sering digunakan untuk prototyping, dan kemampuannya untuk dengan cepat menghasilkan bagian-bagian individual dapat memungkinkan ide-ide untuk dengan cepat diverifikasi dan menghemat biaya. Teknologi pencetakan 3D yang paling umum adalah SLA, DLP, dan FDM, tetapi tidak hanya jenis teknologi ini. Pengenalan dan prinsip kerja teknologi pencetakan 3D ini akan dibahas di bawah ini.
Litografi Stereo (SLA)
Stereolithography (SLA) adalah proses pencetakan 3D industri asli. Printer SLA pandai memproduksi suku cadang dengan detail tinggi, permukaan permukaan yang halus, dan toleransi yang ketat. Permukaan berkualitas tinggi pada bagian SLA tidak hanya terlihat indah tetapi juga berkontribusi pada fungsi bagian — misalnya, menguji kesesuaian perakitan. Ini banyak digunakan dalam industri medis, dan aplikasi umum termasuk model anatomi dan mikrofluida.
Prinsip: Stereolithography adalah komputer yang mengontrol sinar laser, dan menggunakan data desain yang disediakan oleh sistem CAD untuk memadatkan resin fotosensitif cair lapis demi lapis. Metode ikatan lapisan demi lapisan ini adalah menggabungkan gerakan bidang laser dengan platform. Gerakan vertikal digabungkan untuk membuat objek tiga dimensi.
Sintering laser selektif (SLS)
Selective laser sintering (SLS) melelehkan bubuk berbasis nilon ke dalam plastik padat. Karena bagian SLS terbuat dari bahan termoplastik nyata, mereka tahan lama, cocok untuk pengujian fungsional, dan dapat mendukung engsel dan jepretan hidup. Dibandingkan dengan SL, bagian-bagiannya lebih kuat, tetapi permukaannya lebih kasar. SLS tidak memerlukan struktur pendukung, sehingga seluruh platform build dapat digunakan untuk bersarang beberapa bagian menjadi satu build — sehingga cocok untuk jumlah bagian yang lebih tinggi daripada proses pencetakan 3D lainnya. Banyak bagian SLS digunakan untuk prototyping dan suatu hari akan injection molded.
Prinsip: Sinar laser secara selektif disinter sesuai dengan informasi bagian berlapis di bawah kendali komputer. Setelah satu lapisan selesai, lapisan berikutnya disinter. Setelah semua sintering selesai, kelebihan bubuk dihilangkan, dan bagian sinter dapat diperoleh.
Teknologi Inkjet (PolyJet)
PolyJet adalah proses pencetakan 3D plastik lainnya, tetapi ada titik balik. Ini dapat memproduksi suku cadang dengan berbagai sifat, seperti warna dan bahan. Desainer dapat menggunakan teknologi ini untuk membuat prototipe elastomer atau bagian yang terlalu banyak dibentuk. Jika desain Anda adalah plastik kaku tunggal, kami sarankan Anda tetap berpegang pada SL atau SLS-ini lebih ekonomis. Namun, jika Anda membuat prototipe untuk desain karet overmolding atau silikon, PolyJet dapat menyelamatkan Anda dari investasi dalam alat di awal siklus pengembangan. Ini dapat membantu Anda mengulangi dan memvalidasi desain Anda lebih cepat dan menghemat uang Anda.
Prinsip: Setiap lapisan bahan polimer fotosensitif dipadatkan dengan sinar ultraviolet segera setelah disemprotkan, sehingga menghasilkan model yang benar-benar dipadatkan, yang dapat diangkut dan digunakan segera tanpa pemadatan sesudahnya. Bahan pendukung seperti gel yang dirancang khusus untuk mendukung geometri kompleks dapat dengan mudah dihilangkan dengan tangan atau dengan menyemprotkan air.
Pemrosesan Cahaya Digital (DLP)
Pemrosesan cahaya digital mirip dengan SLA karena menggunakan cahaya untuk menyembuhkan resin cair. Perbedaan utama antara kedua teknologi tersebut adalah DLP menggunakan layar proyektor cahaya digital, sedangkan SLA menggunakan laser ultraviolet. Ini berarti bahwa printer DLP 3D dapat mencitrakan seluruh lapisan build sekaligus, sehingga meningkatkan kecepatan build. Meskipun sering digunakan untuk prototyping cepat, throughput yang lebih tinggi dari pencetakan DLP membuatnya cocok untuk produksi batch kecil bagian plastik.
Prinsip: Prinsipnya adalah untuk melewati sumber cahaya yang dipancarkan oleh cahaya melalui lensa kondensasi untuk homogenisasi cahaya, dan kemudian melewati roda warna (Roda Warna) untuk membagi cahaya menjadi RGB tiga warna (atau lebih warna), dan kemudian memproyeksikan warna pada lensa Pada DND, gambar akhirnya diproyeksikan melalui lensa proyeksi.
Peleburan multi-jet (MJF)
Mirip dengan SLS, Multi Jet Fusion juga menggunakan bubuk nilon untuk membuat bagian fungsional. Alih-alih menggunakan laser untuk sinter bubuk, MJF menggunakan array inkjet untuk menerapkan fluks ke tempat tidur bubuk nilon. Elemen pemanas kemudian melewati tempat tidur untuk memadukan setiap lapisan. Ini menghasilkan sifat mekanik yang lebih konsisten dan permukaan akhir yang lebih baik dibandingkan dengan SLS. Manfaat lain dari proses MJF adalah mempercepat waktu konstruksi, sehingga mengurangi biaya produksi.
Prinsip: Cara kerja teknologi ini sangat menarik: pertama sebarkan lapisan bubuk, lalu semprotkan fluks, dan pada saat yang sama semprotkan agen detailing untuk memastikan kehalusan tepi objek yang dicetak, dan kemudian oleskan lagi Sumber panas. Lapisan ini sudah lengkap. Dan seterusnya, sampai objek 3D selesai.
Pemodelan Deposisi Menyatu (FDM)
Fused Deposition Modeling (FDM) adalah teknologi pencetakan 3D desktop yang umum untuk bagian plastik. Fungsi printer FDM adalah untuk mengekstrusi filamen plastik lapis demi lapis ke platform build. Ini adalah metode yang hemat biaya dan cepat untuk membuat model fisik. Dalam beberapa kasus, FDM dapat digunakan untuk pengujian fungsional, tetapi teknologi ini terbatas karena permukaan akhir yang relatif kasar dan kekuatan bagian yang tidak mencukupi.
Prinsip: Proses FDM meleleh dan mengekstrusi kawat plastik melalui nosel suhu tinggi. Kawat diakumulasikan, didinginkan, dan dipadatkan pada platform atau produk olahan, dan entitas terakumulasi lapis demi lapis.
Sintering Laser Logam Langsung (DMLS)
Pencetakan 3D logam membuka kemungkinan baru untuk desain bagian logam. Ini biasanya digunakan untuk mengurangi logam, komponen multi-komponen ke komponen individu atau komponen ringan dengan saluran internal atau fitur hollow-out. DMLS dapat digunakan untuk prototyping dan produksi karena kepadatan bagian yang padat seperti bagian yang diproduksi menggunakan metode manufaktur logam tradisional seperti pemesinan atau pengecoran. Membuat bagian logam dengan geometri yang kompleks juga membuatnya cocok untuk aplikasi medis di mana desain bagian harus meniru struktur organik.
Prinsip: Matriks logam sebagian meleleh dengan menggunakan sinar laser berenergi tinggi dan dikendalikan oleh data model 3D, sambil sintering dan memadatkan bahan logam bubuk dan secara otomatis menumpuknya lapis demi lapis untuk menghasilkan bagian padat geometris yang padat.
Peleburan berkas elektron (EBM)
Peleburan berkas elektron adalah teknologi pencetakan 3D logam lain yang menggunakan sinar elektron yang dikendalikan oleh koil elektromagnetik untuk melelehkan bubuk logam. Selama proses pembuatan, tempat tidur cetak dipanaskan dan ditempatkan dalam keadaan vakum. Suhu di mana bahan dipanaskan ditentukan oleh bahan yang digunakan.
Prinsip: Impor data model padat tiga dimensi bagian ke dalam peralatan EBM, dan kemudian letakkan lapisan tipis bubuk logam halus di kabin kerja peralatan EBM, dan gunakan energi kepadatan tinggi yang dihasilkan pada fokus setelah berkas elektron berenergi tinggi dibelokkan dan difokuskan. Lapisan bubuk logam yang dipindai menghasilkan suhu di daerah lokal kecil, menyebabkan partikel logam meleleh. Pemindaian terus menerus dari berkas elektron akan menyebabkan kolam cair logam kecil menyatu dan mengeras, dan terhubung untuk membentuk lapisan logam linier dan planar.