3D Printing & CNCNews

Teknologi Mesin Cetak Logam 3D, Era Manufaktur Printer 3D Dimulai

Berbagai Jenis Teknologi mesin Cetak 3D logam

Pencetakan 3D logam memberikan manfaat yang telah terbukti untuk banyak industri. Tidak hanya dapat membuat suku cadang dengan bentuk dan struktur internal yang tidak dapat dicetak atau dikerjakan dengan mesin sehingga para insinyur dapat merancang perakitan kompleks dalam satu bagian. Menghemat waktu dan tenaga untuk merakit bagian atau melakukan proses, seperti pengelasan, dan meningkatkan efisiensi bagian akhir.

Manufaktur aditif logam memungkinkan untuk dengan cepat membuat prototipe fungsional yang terbuat dari bahan yang sama dengan komponen produksi. Teknologi ini juga membuat pembuatan komponen logam khusus untuk area berteknologi tinggi, seperti dirgantara, jauh lebih murah dan tanpa memakan waktu. Selain itu, limbah dalam pencetakan 3D logam juga jauh lebih sedikit, mengurangi biaya pencetakan dalam titanium dan paduan khusus.

Faktanya, hampir setiap industri yang menggunakan suku cadang atau perlengkapan logam telah mendapat manfaat dari penghematan waktu, uang, tenaga, dan bahan yang ditawarkan oleh pencetakan 3D logam. Dalam beberapa tahun terakhir, pencetakan 3D logam menjadi lebih mudah diakses dan terjangkau.

Ada banyak cara berbeda untuk mencetak logam 3D seperti halnya logam untuk mencetak. Teknologi yang berbeda menghasilkan bagian yang sedikit berbeda dan memengaruhi biaya, kecepatan, dan efisiensi secara keseluruhan.

Laser Powder Bed Fusion (LPBF)

Teknologi pencetakan 3D logam yang paling umum adalah laser powder bed fusion, yang lebih dikenal sebagai peleburan laser selektif (SLM), yang membentuk sekitar 80% dari pasar printer 3D logam.

LPBF dapat digunakan dengan spektrum material yang luas – aluminium, titanium, besi, nikel, kobalt, paduan berbasis tembaga, dan kompositnya – dan melibatkan laser (atau beberapa) yang secara perlahan dan pasti melelehkan lapisan demi lapisan bubuk logam, menggabungkan partikel-partikel kecil di dalam logam.

Bagian muncul dari proses LPBF siap digunakan tanpa langkah lebih lanjut yang diperlukan, kecuali mungkin harus menghapus struktur pendukung. Permukaan akhir dari bagian yang disinter kasar, dan, tergantung pada kebutuhan Anda, mungkin memerlukan beberapa finishing agar lebih halus.

Baca Juga:  F-22 Raptor: Teknologi, Persenjataan, Fitur Unggulan, & Kelemahannya

 

Fused Deposition Modeling (FDM) with Metal Filament

FDM menggunakan filamen yang diekstrusi melalui nosel, merupakan upgrade pencetakan 3D plastik tetapi berubah menjadi teknologi pencetakan logam karena menggunakan filamen plastik yang diresapi dengan bubuk logam atau filamen logam.

Bagian plastik dari filamen (atau pengikat) dihilangkan dalam pasca-pemrosesan untuk menekspose bagian yang mengandung logam hingga 98%, meskipun mereka dapat memiliki porositas yang relatif tinggi. Filamen logam juga bersifat abrasif terhadap ekstruder mesin FDM, sehingga ekstruder nosel harus terbuat dari baja hardening yang kuat.

Metal FDM sejauh ini merupakan cara paling murah untuk memproduksi komponen logam karena filamen logam dapat digunakan pada berbagai printer 3D desktop yang awalnya dirancang untuk plastik, seperti Ultimaker S5, Metode MakerBot, dan Raise3D. Bagian yang dicetak dapat kehilangan hingga sepertiga volumenya dalam pasca-pemrosesan atau finishing sehingga harus diperhitungkan sebelum dicetak, tetapi untungnya perangkat lunak Anda harus mengatur perhitungannya.

Electron Beam Powder Bed Fusion (EBM)

EBM adalah teknologi fusi yang menggunakan berkas elektron menggantikan laser untuk melelehkan dan memadukan bahan logam. Ini kurang akurat daripada SLM tetapi dapat menghasilkan bagian yang lebih besar lebih cepat. Proses EBM berlangsung dalam ruang hampa dan pada suhu tinggi, menghasilkan komponen yang bebas tegangan dengan sifat material yang lebih baik dibanding besi cor dan sebanding dengan material tempa.

Metal Binder Jetting Pengaliran Pengikat Logam

Metal binder jetting benar-benar sangat maju dalam beberapa tahun terakhir dan siap untuk menyalip SLM sebagai standar industri karena fleksibel dan murah. Sebuah printer jet pengikat mendistribusikan lapisan bubuk logam dan kemudian menggunakan kepala pengaliran untuk menyimpan polimer pengikat untuk membuat geometri.

Baca Juga:  Jenis-Jenis Filamen 3D Printer: Perbandingan dan Kegunaannya

Meskipun bagian diproduksi lebih cepat dan dalam batch yang lebih besar daripada proses powder bed binder lainnya, pencetakan adalah langkah pertama. Sama seperti FDM, post-processing, seperti de-powdering, debinding, sintering, infiltration, annealing, dan finishing part seringkali akan memakan waktu lebih lama daripada mencetak part awal.

Cold Spray (Semprotan Dingin)

Semprotan dingin adalah teknologi manufaktur yang menyemprotkan serbuk logam dengan kecepatan supersonik untuk mengikat tanpa melelehkannya, yang hampir tidak menghasilkan tekanan termal. Sejak awal 2000-an telah digunakan sebagai proses pelapisan, tetapi baru-baru ini, beberapa perusahaan telah mengadaptasi semprotan dingin untuk pembuatan aditif karena dapat melapisi logam dalam geometri yang tepat hingga beberapa sentimeter dengan kecepatan sekitar 50 hingga 100 kali lebih tinggi daripada printer 3D logam biasa.

Untuk manufaktur aditif, semprotan dingin digunakan untuk memproduksi suku cadang pengganti logam dengan cepat dan untuk perbaikan dan restorasi komponen logam di lokasi, seperti peralatan militer dan mesin di industri minyak dan gas, menghemat jutaan perusahaan dalam pembuatan ulang dan gangguan dalam alur kerja . Bagian yang diperbaiki, dalam beberapa kasus, bisa lebih baik daripada yang baru.

Powder & Wire Direct Energy Deposition (DED)

Teknologi directed energy deposition (DED) memadukan material dengan melelehkannya saat disimpan, mirip dengan pengelasan. Ini adalah proses manufaktur yang sering digunakan untuk perbaikan dan pemeliharaan bagian logam yang ada, tetapi juga dapat dengan cepat membangun bagian logam.

Beberapa proses yang termasuk dalam kategori ini dan berbeda dalam sumber panas dan bahan baku. Satu, yang disebut manufaktur aditif busur kawat (WAAM) menggunakan kawat logam dan busur listrik untuk membuat bagian logam besar yang kemudian dikerjakan dengan mesin ke bentuk akhir. Teknologi DED lainnya menggunakan kawat logam dengan sumber energi plasma, laser, atau berkas elektron, sementara ada juga teknologi populer yang menggunakan serbuk logam yang ditembakkan dari nosel dan dilebur dengan energi laser.

Baca Juga:  Jadi Raja AI China Borong Chip GPU Nvidia 14 Trilyun

 

Metode Finishing  pasca-pemrosesan untuk pencetakan 3D logam

Berbagai teknik pasca-pemrosesan digunakan untuk meningkatkan sifat mekanik, akurasi, dan tampilan bagian logam yang dicetak.

Langkah-langkah pasca-pemrosesan wajib mencakup penghilangan bedak lepas dan struktur pendukung, sedangkan perlakuan panas (termal anil) biasanya digunakan untuk menghilangkan tegangan sisa dan meningkatkan sifat mekanik bagian.

Mesin CNC dapat digunakan untuk fitur dimensi penting (seperti lubang atau ulir). Peledakan media, pelapisan logam, pemolesan, dan pemesinan mikro dapat meningkatkan kualitas permukaan dan kekuatan lelah dari bagian cetakan logam.

 

Apa Manfaat & Kelemahan Pencetakan 3D logam?

Berikut adalah keuntungan dan kerugian utama dari proses pencetakan 3D logam:

  • Proses pencetakan 3D logam dapat digunakan untuk memproduksi suku cadang yang rumit dan dipesan lebih dahulu dengan geometri yang tidak dapat diproduksi oleh metode manufaktur tradisional.
  • Bagian logam yang dicetak 3D dapat dioptimalkan secara topologi untuk memaksimalkan kinerjanya sambil meminimalkan beratnya dan jumlah total komponen dalam satu rakitan.
  • Bagian logam yang dicetak 3D memiliki sifat fisik yang sangat baik dan berbagai bahan yang tersedia termasuk bahan yang sulit diproses, seperti superalloy logam.
  • Bahan dan biaya produksi yang terkait dengan pencetakan 3D logam tinggi, sehingga teknologi ini tidak cocok untuk suku cadang yang dapat dengan mudah diproduksi dengan metode tradisional.
  • Ukuran pembuatan sistem pencetakan 3D logam terbatas, karena kondisi manufaktur yang tepat dan kontrol proses diperlukan.
  • Desain yang sudah ada mungkin tidak cocok untuk pencetakan 3D logam dan mungkin perlu diubah.

Builder Indonesia

Builder ID, Platform Online terdepan tentang teknologi konstruksi. Teknik perkayuan, teknik bangunan, Teknik pengelasan, Teknik Kelistrikan, teknik konstruksi, teknik finishing dan pengecatan.Review produk bangunan, review Alat pertukangan, informasi teknologi bahan bangunan, inovasi teknologi konstruksi

Related Articles

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Back to top button

Adblock Detected

Non Aktifkan Adblocker untuk Bisa membaca Artikel Kami