Bagaimana alur kerja pembuatan Prototype dengan menggunakan 3D printing

By: Ida Bagus Ananta W.

Prototype atau prototipe adalah sebuah metode dalam pengembangan produk dengan cara membuat rancangan, sampel, atau model dengan tujuan pengujian konsep atau proses kerja dari produk. Prototype sendiri bukanlah produk final yang nantinya akan diedarkan. Dalam proses desain interior, keberhasilan sebuah desain tidak serta merta dianggap berhasil namun harus melewati tahap pembuatan prototype.

Tujuan dari pembuatan prototype pada interior adalah :

1. Mengetahui bentuk asli dari perencanaan yang sudah dibuat. Prototype dapat dibuat dalam berbagai skala, misal 1 : 5, 1 : 2, atau bahkan 1 : 1. Semakin sesuai skalanya maka gambaran yang ada akan semakin akurat.
2. Melihat kekurangan dari produk yang telah dibuat supaya dapat di evaluasi dan diperbaiki untuk desain selanjutnya.

Salah satu alat untuk membuat prototype adalah menggunakan alat 3d printing. 3D printing merupakan teknologi yang diciptakan pertama kali oleh Chuck Hull dari 3D Systems Corp di tahun 1980-an. Sejak saat itu, 3D Printer terus berkembang dan digunakan secara luas di berbagai negara. 3D printing mencetak menggunakan mesin printing khusus untuk dapat menghasilkan bentuk tiga dimensi. Dari segi pengertian, 3d printing berarti mencetak bagian dengan bentuk 3d, sehingga terdapat panjang lebar dan tingginya.

Proses dalam mengoperasikkan 3d printing adalah :

Produk yang akan dicetak harus memiliki desain yang sesuai dengan yang direncakan. Desain ini dalam bentuk file 3D. Hasil cetak akan sama persis dengan file 3D yang disiapkan, sehingga pastikan sudah sesuai baik dari segi dimensi serta bentuknya.

Ada banyak jenis mesin 3d printing. Macam dan modelnya bergantung dari harganya. Semakin besar maka fitur yang ditawarkan juga semakin baik, misalnya dari kemampuan dimensi maksimal yang dibuat, kecepatan dalam proses printing, serta jenis material filamen yang digunakan.

Filamen merupakan bahan untuk mencetak 3d perinting. Ada berbagai macam jenis filamen diantaranya adalah ABS, PLA, HIPS, NYLON, PVA, PETG, TPU  dan ASA. Pilihlah filamen sesuai dengan kebutuhan.

Proses berikutnya adalah import file 3d ke software 3d printing. Semua file yang ada d export dalam bentuk .stl, obj, amf dan sebagainya. Ada banyak file yang bisa digunakan misalnya .skp, .3ds dan sebagainya.

Proses berikutnya adalah melakukan setting untuk hasil 3d printing yang direncanakan. Setting ini terkait kualitas hasil 3d printing, dimensi, tingkat kerapatan dan sebagainya.

Setelah proses setting selesai, tahap berikutnya adala proses printing. Hal yang perlu diperhatikan adalah pastikan filamen menempel sempurna pada base platenya dan jangan sampai bergeser.

Setelah selesai, tahap berikutnya adalaha melepaskan hasil 3d printing serta membersihkan bagian yang tidak perlu misalnya bagian supportnya.

sumber: pribadi by I.B. Ananta W.

Setelah selesai, maka hasil 3d printing dapat digunakan sebagai bahan evaluasi dari produk interior yang sudah didesain.

Apa itu 3D printing dan Bagaimana cara kerja printer 3D?

Apa itu 3D Printing? 3D Printing adalah proses pembuatan benda padat 3 dimensi dari file digital. Penciptaan objek 3D dicapai dengan menggunakan proses additive. Dalam proses mencetak suatu objek dibuat dengan cara meletakkan bahan/material lapis demi lapis sampai objek tersebut tercipta. Tiap-tiap lapisan terlihat sebagai penampang horizontal yang sangat tipis dari objek tersebut.

Cara Kerja Printer 3D

Cara kerja printer 3D dimulai dengan membuat desain virtual dari objek yang ingin Anda buat. Desain virtual ini misalnya sebuah file CAD (Computer Aided Design). File CAD ini dibuat menggunakan aplikasi 3D modeling atau dengan scanner 3D (untuk men-scan objek yang ada). Sebuah scanner 3D dapat membuat file digital 3D dari suatu objek.

Scanner 3D

Scanner 3D menggunakan teknologi yang berbeda-beda untuk menghasilkan model 3D. Contohnya adalah: time-of-flight, structured / modulated light, volumetric scanning , dan masih banyak lagi.

Baru-baru ini, perusahaan seperti Microsoft dan Google membuat hardware mereka bisa melakukan scanning 3D, misalnya Kinect dari Microsoft. Dalam waktu dekat digitalisasi benda nyata ke dalam model 3D akan semudah memfoto atau scan 2D. Versi masa depan dari smartphone mungkin akan telah terintegrasi dengan scanner 3D.

Software 3D Modeling

Bila Anda sudah memiliki model 3D, langkah berikutnya adalah mempersiapkannya untuk dicetak 3D.

Dari Model 3D ke Printer 3D

Anda harus mempersiapkan model 3D sebelum siap untuk di print 3D. Ini adalah apa yang disebut dengan slicing. Slicing membagi model 3D ke ratusan atau ribuan lapisan horisontal dan perlu dilakukan dengan software. Biasanya model 3D dapat di-slicing menggunakan aplikasi perangkat lunak 3D Modeling yang Anda gunakan. Tapi bisa juga Anda harus menggunakan slicing tool tertentu untuk printer 3D tertentu.

Ketika model 3D sudah di-slicing, file Anda siap untuk di print di printer 3D. Hal ini dapat dilakukan melalui USB, SD, atau WiFi tergantung pada apa merek dan jenis Printer 3D yang digunakan. Ketika sebuah file sudah di-upload ke printer 3D, objek siap dicetak lapis demi lapis oleh printer 3D. Printer 3D membaca setiap slice/lapis (gambar 2D) dan kemudian menciptakan objek tiga dimensi.

Proses dan Teknologi

Tidak semua printer 3D menggunakan teknologi yang sama. Ada beberapa cara untuk mencetak objek 3 dimensi dan kebanyakan adalah yang bersifat additive, yang berbeda dari sebagian besar dalam cara membuat lapisan/layer yang akhirnya membentuk objek tersebut.

Beberapa metode menggunakan leleh atau pelunakan bahan untuk memproduksi lapisan/layer. Selective Laser Sintering (SLS) dan Fused Deposition Modeling (FDM) adalah teknologi yang paling umum digunakan pada pencetakan 3D. Metode lain adalah ketika kita berbicara tentang ‘mengeraskan’ photo-reactive resin menggunakan laser UV atau lainnya yang serupa sumber energi satu lapisan pada suatu waktu, teknologi yang paling umum menggunakan metode ini disebut Stereolithography (SLA).

Agar lebih presisi: sejak 2010, American Society for Testing and Material (ASTM) “ASTM F42 – Manufacturing Additive”, mengembangkan seperangkat standar yang mengklasifikasikan proses Additive Manufacturing menjadi 7 kategori sesuai dengan Standar Terminology untuk Additive Manufacturing Technologies. Ketujuh proses tersebut adalah:

1. Vat Photopolymerisation
2. Material Jetting
3. Binder Jetting
4. Material Extrusion
5. Powder Bed Fusion
6. Sheet Lamination
7. Directed Energy Deposition

Contoh dan Pengaplikasian 3D Printing

Setelah kita mengetahui bagaimana cara kerja printer 3D, ini adalah beberapa pengaplikasian 3D printing di kehidupan sehari-hari. Aplikasi dari 3D printing termasuk untuk rapid prototyping, skala model & maket arsitektur, kesehatan (3D printing untuk kaki palsu), hiburan (misalnya alat peraga film), dan masih banyak lagi penggunaan 3D printing ini.