Cara kerja printer 3D adalah topik menarik untuk dibahas di tengah kemajuan teknologi saat ini. Sesuai namanya, printer 3D melibatkan objek tiga dimensi agar dapat membangun material secara berurutan.
Printer ini bahkan mampu mencetak sejumlah produk di sekitar seperti kemasan, perhiasan, karya seni, perkakas, alat musik, hingga alat luar angkasa. Material dan bahan cetaknya juga berbeda dari printer biasa.
Jenis-Jenis Printer 3D dan Perbedaannya
Untuk mengerti cara kerja printer 3D, Anda perlu mengetahui jenis-jenisnya terlebih dahulu. Setidaknya terdapat 6 jenis 3D printing dengan perbedaan sebagai berikut.
1. Binder Jetting
Jenis binder jetting ini berfungsi sebagai pengikat material cairan dan diendapkan di atas bubuk. Proses produksinya juga dalam lapisan bahan yang digunakan secara bergantian.
2. Sheet Lamination
Proses produksi melalui sheet lamination yaitu memotong lembaran tipis bahan material lalu direkatkan jadi satu. Cara kerja printer 3D jenis ini dengan memproses lapis demi lapis hingga membentuk objek sesuai keinginan.
3. Vat Polymerization
Jenis ini melalui proses pengawetan resin khusus yaitu photopolymers. Bahan cetak ini mempunyai molekul-molekul air yang mengikat bersama kemudian mengeras menjadi padat sesuai desain produk.
4. Direct Energy Deposition
Dapat digunakan ketika nozzle bergerak ke berbagai arah guna menyimpan material meleleh di area permukaan tertentu. Bahan meleleh tersebut nantinya akan memadat membentuk suatu objek sesuai desain.
5. Powder Bed Fusion
Cara kerja printer 3D jenis power bed fusion yaitu menggunakan sinar laser atau elektron. Keduanya berguna dalam melelehkan dan menggabungkan partikel bubuk material untuk membentuk suatu objek.
6. Direct Metal Laser Sintering
Sedangkan jenis direct metal cara kerjanya berhubungan langsung dengan logam atau metal. Produk akan diproses menggunakan bubuk logam yang dipanaskan, didistribusikan, membentuk lapisan demi lapisan, kemudian dibiarkan dingin.
Material Printer 3D dan Tahap Penggunaannya
Cara kerja printer 3D dapat berjalan dengan maksimal jika material yang digunakan sesuai. Beberapa jenis material tersebut antara lain termoplastik seperti polylactic acid, acrylonitrile butadiene styrene, atau polykarbonat.
Juga bisa menggunakan powder berupa alumida dan poliamida (nilon), resin, serat karbon, logam (emas, perunggu, alumunium, titanium, nikel), graphene, human tissue, atau kertas (kertas cat air atau bristol board).
Seluruh material tersebut nantinya disimpan oleh printer, kemudian dirakit, dipadatkan, dan dikontrol melalui komputer untuk memproduksi objek tiga dimensi. Proses merakit material pun harus lapisan demi lapisan.
Selain cara kerja printer 3D, material di sini memegang peranan penting untuk menghasilkan suatu objek sesuai desain yang diinginkan. Pemilihan material juga berpengaruh terhadap keakuratan dan mulus tidaknya permukaan komponen tersebut. Adapun penggunaan 3D printing melalui beberapa tahap yaitu sebagai berikut:
- Desain model digital, bisa menggunakan berbagai program seperti Computer Aided Design untuk membuat desain awal.
- Preparation, yaitu file yang telah disiapkan akan diprint 3D sesuai jenis mesin dan teknologinya.
- Fabrication, file digital tadi dikirimkan ke 3D printing melalui interpretasi kode kemudian printer akan mulai membuat objek dengan menambahkan material di setiap lapisannya.
- Pasca proses, yaitu ketika objek sudah selesai dicetak maka melalui proses pembersihan, pengawetan, pengecatan, serta menghilangkan struktur tambahan ketika mendukung tahap fabrication sebelumnya.
Cara Kerja Printer 3D dalam Mencetak Benda
Adapun cara kerja dari printer 3D ini dengan mengombinasikan software berkualitas tinggi, penggunaan bahan yang tepat, serta adanya alat kelas industri sehingga dapat membentuk objek 3D dari udara tipis. Terdapat sejenis perangkat lunak yang berfungsi melakukan pencetakan tiga dimensi dengan memotong model desain objek Anda lalu dikirimkan ke printer. Software tersebut berperan sebagai mediator antara model dengan printernya.
Software ini mampu menerjemahkan file ke dalam format yang dapat dimengerti oleh printer 3D. Selanjutnya beberapa jenis teknologi pencetakan berperan penting untuk memproduksi objek seperti fotopolimerisasi, material, ekstrusi bahan, dan fusi. Ketika menyalin file ke komputer pengontrol 3D printing, Anda dapat menentukan ukuran dan orientasi hasil cetakan. Cara kerja printer 3D ini mirip printing dua dimensi seperti memilih jenis landscape atau portraitnya.
Selanjutnya pengaturan mesin printing seperti mengisi ulang bahan polimer, bahan pengikat, bahan habis pakai, bahan fondasi, serta bahan tambahan lainnya. Setelah semuanya siap, maka mesin akan mulai melakukan tugasnya. Setiap lapisan objek mempunyai ketebalan sekitar 0,1 mm (bisa lebih tebal atau lebih tipis) tergantung ukuran benda, mesin, dan bahan yang digunakan. Untuk memproduksi suatu benda memerlukan waktu berjam-jam hingga berhari-hari.
Setelah selesai, mesin akan bekerja menghilangkan bahan pendukung yang sebelumnya larut dalam air. Beberapa jenis mesin 3D printing perlu waktu sampai objek mengeras, jadi harus hati-hati supaya tidak pecah atau berantakan.
Ketersediaan dan jangkauan solusi 3D printing merupakan terobosan teknologi menarik untuk industri. Meskipun cara kerja printer 3D masih lama, namun di masa depan bisa dipakai untuk mengatasi masalah sehari-hari.
