Contoh Aplikasi Desain 3D Printing Untuk Industri

3D Printing adalah teknik yang digunakan untuk pembuatan benda tiga dimensi dengan akurasi tinggi dan kualitas finishing dalam dimensinya. Teknik ini dapat diterapkan dalam berbagai industri, termasuk penerbangan, otomotif, medis, konstruksi, farmasi, dan makanan.

Pada dasarnya, 3D Printing atau manufaktur aditif bergantung pada penambahan lapisan material untuk menghasilkan produk akhir daripada menghilangkan material. Ini berarti bahwa tantangan teknik yang memakan waktu, seperti bagaimana lembaran logam harus dipotong dan dibelah secara akurat kemudian digabungkan kembali untuk membuat corporeal desain sayap baru, dapat dihindari sama sekali.

3D Printing atau Pencetakan 3D (kadang-kadang disebut sebagai Additive Manufacturing (AM)) adalah pelapisan sekuensial yang dikendalikan komputer untuk membuat bentuk tiga dimensi. Ini sangat berguna untuk pembuatan prototipe dan untuk pembuatan komponen geometris yang kompleks.

Aplikasi Desain 3D Printing Industri Penerbangan

Penguasaan teknis yang lebih rendah diperlukan untuk mengoperasikan teknologi AM. Hal ini memungkinkan pembuatan komponen prototipe untuk pengujian baik dilakukan secara in-house atau dialihdayakan ke hanya segelintir pemasok 3D printing. Ada dua implikasi utama untuk ini.

Pertama, kemungkinan beberapa manufaktur komponen pesawat terbang akan menderita dalam jangka panjang. Teknologi manufaktur aditif memungkinkan kemampuan manufaktur tradisional, biasanya tersebar di beberapa pemasok, untuk dikonsolidasikan ke dalam tim kecil yang berputar di sekitar printer 3D.

Sebagai contoh, GE menjalankan eksperimen untuk mencetak mesin helikopter tua pada tahun 2017. Mereka menemukan bahwa hanya 6 insinyur dan satu printer 3D yang dapat menggantikan lebih dari 10–15 pemasok penuh yang diperlukan untuk membuat prototipe dengan metode tradisional.

Selanjutnya, meskipun produksi massal menggunakan AM seringkali lebih mahal, menghilangkan kebutuhan untuk melibatkan beberapa pemasok akan sangat mengurangi waktu tunggu untuk menguji desain baru. Dalam contoh penting, Boeing mencetak trim sayap dan alat bor sepanjang 17 meter, lebar 5 meter, dan tinggi 1 meter hanya dalam 30 jam.

Ini turun dari produksi ‘biasa’ – pembuatan prototipe akan memakan waktu lebih lama – waktu 3 bulan penuh. Kompresi waktu untuk desain dan eksperimentasi merupakan manfaat nyata yang dimungkinkan oleh teknologi AM, meskipun secara relatif merugikan komponen.

Aplikasi Desain 3d Printing Industri Penerbangan

Salah satu industri pertama yang berinvestasi dalam 3D Printing skala besar adalah industri penerbangan. Dirgantara – cabang teknologi dan industri yang berkaitan dengan penerbangan dan penerbangan luar angkasa – telah berkembang dan mengadopsi teknologi tersebut sejak tahun 1980-an.

Seiring dengan meningkatnya perjalanan udara komersial, permintaan akan pesawat baru telah menyebabkan pesanan hampir 38.000 pesawat baru selama 20 tahun ke depan. Akibatnya, produsen peralatan, perancang, dan pemasok memerlukan solusi hemat biaya untuk memproduksi pesawat ini secepat dan seefisien mungkin.

1. Manfaat aplikasi 3D Printing untuk Industri Penerbangan

Karena biasanya suku cadang pesawat pendek, industri dirgantara menggunakan manufaktur aditif untuk sebagian besar produksinya. Teknologi ini dapat menghasilkan suku cadang rumit yang lebih tangguh dan ringan dibandingkan dengan yang dibuat menggunakan teknik tradisional, yang merupakan bonus nyata.

3D Printing dalam Industri Dirgantara Faktanya, EOS, salah satu pemimpin dalam 3D Printing industri logam dan polimer, menyatakan bahwa manufaktur aditif dapat menghasilkan pengurangan berat antara 40-60%.

Untuk menempatkan ini dalam perspektif, rata-rata pesawat perusahaan melakukan perjalanan 75.000 mil per bulan. Satu komponen yang dirancang dan diproduksi dengan 3D Printing dan karena itu lebih ringan, mengurangi hambatan udara sebesar 2,1%, yang pada gilirannya mengurangi biaya bahan bakar sebesar 5,41%.

Dengan mengurangi bahan bakar dan membatasi emisi, 3D Printing selanjutnya dapat membantu meminimalkan dampak lingkungan dari perjalanan udara.

Di era kesadaran lingkungan yang meningkat, hal ini tidak bisa lebih menjadi tren dalam hal strategi perusahaan jangka panjang dan keinginan konsumen.

Selain itu, 3D Printing dapat menghasilkan ratusan ribu komponen tanpa bergantung pada perubahan perkakas yang mahal yang terkait dengan proses manufaktur tradisional. Produksi “tanpa alat” membutuhkan lebih sedikit energi, karena suku cadang yang dimodifikasi atau peningkatan dapat diproduksi sesuai kebutuhan, mengurangi kebutuhan penyimpanan yang mahal.

Komponen ruang angkasa sering kali menyertakan saluran internal untuk pendinginan konformal, fitur internal, dinding tipis, dan permukaan lengkung yang kompleks. Proses 3D Printing dapat menciptakan struktur yang sangat kompleks dan ringan dengan stabilitas tinggi, sekaligus memungkinkan konsolidasi beberapa bagian menjadi satu komponen. Ini mengarah pada:

  • Pengurangan biaya
  • Mengurangi limbah
  • Waktu produksi lebih cepat
  • Konsistensi yang lebih baik
  • Permukaan yang lebih baik di seluruh pesawat
  • Memasukkan 3D Printing ke Dalam Desain dan Proses Produksi

2. Contoh Aplikasi Desain 3D Printing Industri Penerbangan

Desain sering kali dimulai sebagai model konsep cetak 3D yang mendemonstrasikan berbagai pesawat. SLA dan pengaliran material digunakan untuk membuat model yang sangat canggih dan berskala besar yang membantu menyampaikan konsep akhir dengan jelas.

1. Pembuatan prototipe

3D Printing siap diadopsi dalam fase pembuatan prototipe dalam industri dirgantara. Wakil Presiden Operasi untuk Amerika Utara di PrintForm, Bill Artley menjelaskan:

“Dari penutup roda pendaratan ukuran penuh yang dicetak dengan cepat dengan FDM berbiaya rendah, hingga model konsep papan kontrol dengan detail tinggi dan penuh warna, ada proses 3D Printing yang sesuai untuk setiap kebutuhan pembuatan prototipe.”

2. Produksi

Sebelum produksi, perkakas untuk cetakan injeksi, jig / perlengkapan dan thermoforming dapat diproduksi dengan cepat dan dengan biaya lebih rendah berkat 3D Printing. Meskipun 3D Printing di industri penerbangan  dulu hanya digunakan untuk fase pembuatan prototipe, kini 3D Printing juga digunakan lebih dari sebelumnya untuk pembuatan komponen akhir, karena printer industri yang lebih besar dapat mencetak dengan cepat menggunakan berbagai bahan.

3. Kustomisasi

Suku cadang pesawat dapat disesuaikan dengan kebutuhan pemerintah atau perusahaan tertentu berkat 3D Printing, apakah itu desain interior kabin tertentu atau fungsionalitas yang disesuaikan dengan tujuan unik pesawat tertentu, mis. pesawat kargo, pesawat penumpang atau helikopter.

Empat area utama di mana 3D Printing digunakan dalam industri penerbangan adalah sebagai berikut:

Jig dan perlengkapan: ratusan perlengkapan, templat, dan pengukur dapat dicetak 3D, yang menghasilkan pengurangan biaya 60-90%.

Pengganti: bagian pengganti yang digunakan selama produksi atau pelatihan untuk mewakili komponen yang kemudian dipasang di rakitan akhir. NASA dan beberapa pangkalan angkatan udara biasanya sering menggunakan suku cadang pengganti.

Mounting Brackets: 3D Printing digunakan untuk membuat braket logam struktural bervolume rendah yang memasang sistem penyelamat hidup yang kompleks ke dinding interior pesawat.

Prototipe: 3D Printing dapat menghasilkan prototipe yang memungkinkan perancang mendapatkan pemahaman yang lebih baik tentang bentuk dan kesesuaian suatu bagian sebelum produksi dimulai. Ini berguna untuk pengujian aerodinamis sejak prototype sering sepenuhnya mewakili bagian akhir. Ini juga dapat digunakan untuk membuat komponen interior seperti gagang pintu dan desain dasbor kokpit yang rumit.

3D Printing juga digunakan untuk membuat mesin dan suku cadang turbin yang lebih ringan dan lebih efisien, kursi pesawat yang lebih ringan dan bahkan drone, untuk menyebutkan beberapa.

Industri penerbangan  menggunakan 3D Printing untuk membuat suku cadang penggunaan akhir, prototipe, mengurangi kendala rantai pasokan, membatasi ruang gudang, memotong biaya penyimpanan, dan mengurangi bahan produksi yang terbuang percuma.

Ini juga menggunakan teknologi untuk mengeksplorasi inovasi terobosan, melalui pengurangan emisi perjalanan pesawat komersial, membangun di luar angkasa dan bahkan pencetakan bio di luar angkasa.

Karena industri penerbangan  terus melihat nilai 3D Printing, kami mengharapkan lebih banyak perusahaan untuk mulai mengembangkan operasi 3D Printing di tempat dan berinvestasi dalam teknologi.

Aplikasi Desain 3D Printing Industri Makanan

Di sektor makanan, 3D Printing digunakan secara luas di berbagai bidang, seperti desain makanan yang disesuaikan, nutrisi yang dipersonalisasi dan digital, rantai pasokan yang disederhanakan, dan sumber bahan makanan yang tersedia yang lebih luas.

Printer makanan 3D terdiri dari jarum suntik atau kartrid food-grade yang menampung bahan, item makanan asli, dan menyimpan lapisan pecahan yang tepat melalui nosel food grade langsung ke piring atau permukaan lain dengan cara aditif lapis demi lapis. Metode lain adalah metode berbasis cetakan dimana mesin makanan cetak 3D digunakan untuk memberi bentuk pada adonan dengan bantuan wadah berlubang atau kotak cetakan.

3D Printing membutuhkan perangkat keras dan perangkat lunak untuk bekerja sama. Printer makanan 3D canggih dilengkapi dengan antarmuka yang ramah pengguna dan resep yang dimuat sebelumnya dengan desain yang dapat diakses dengan mudah oleh komputer atau bahkan dengan perangkat seluler atau IoT.

Aplikasi Desain 3d Printing Industri Makanan

Saat ini, printer makanan 3D menggunakan nozel, bahan halus, laser, dan lengan robotik. Bahan mentah mengalir dengan lancar dari kartrid cetak ke platform pencetakan dan melindungi bangunan padat di atas platform. Dengan cara yang sama, zat seperti pati dan protein, yang dapat membentuk struktur hidrogel, dapat dengan mudah diperoleh dari keju, cokelat, dan humus yang dapat dengan mudah mengalir dari kartrid printer ke platform.

Komunitas peminum makanan cetak 3D menyukai berbagai pilihan kuliner, seperti kue gula kristal, desain cokelat terperinci, pizza dan ravioli yang siap dipanggang, dan struktur ragi seperti kerupuk yang memiliki biji dan spora, yang dapat tumbuh seiring waktu.

1. Manfaat Aplikasi Desain 3D Printing Industri Makanan

Penggunaan 3D Printing hadir dengan serangkaian keuntungannya sendiri diantaranya Memungkinkan kustomisasi makanan sesuai pilihan, karena printer 3D dapat membantu menentukan jumlah vitamin, karbohidrat, dan asam lemak yang tepat sesuai masukan dan menilai persentase nutrisi yang tepat untuk usia tertentu.

3D Printing menghemat waktu dan energi saat bereksperimen dengan berbagai jenis hidangan makanan. Ini juga membantu dalam mencapai kesempurnaan dengan sedikit usaha dan lebih sedikit waktu.

Penggunaan teknik pencetakan makanan mendorong inovasi dan kreativitas. Pengguna dapat membuat hidangan dengan cara yang benar-benar baru dengan menyesuaikan bahan-bahannya. Selain itu, pengguna 3D Printing dapat mengubah komposisi atau menggabungkan dua produk untuk menghasilkan hidangan yang inovatif.

Reproduksibilitas makanan dimungkinkan dengan menggunakan 3D Printing. Menggunakan rangkaian bahan yang sama untuk menghasilkan hidangan yang serupa lagi pada akhirnya akan mendorong minimalisasi limbah makanan. Selain itu, memungkinkan penggunaan bahan secara berkelanjutan, seperti rumput bebek, rumput, serangga, atau alga, yang dapat digunakan untuk membentuk dasar hidangan yang sudah dikenal.

2. Tantangan Aplikasi 3D printing di industri makanan

Pertama, keamanan pangan merupakan perhatian penting. Proses 3D Printing mengembangkan makanan dalam waktu yang minimal, yang pada akhirnya membatasi memasak makanan pada suhu tertentu atau dapat menyebabkan suhu yang berfluktuasi karena mikroba dapat tumbuh dan mencemari makanan. Oleh karena itu, untuk menghindari masalah terkait kontaminasi, produsen diwajibkan untuk mengikuti praktik dan pedoman standar tertentu saat memproses makanan.

Produsen makanan tidak dapat menggunakan semua bahan yang digunakan pada saat memasak konvensional. Setiap bahan memiliki persyaratan penyimpanan dan pemasakan, seperti suhu optimal, yang harus dipenuhi. Semua bahan tidak dapat ditempatkan bersama dalam satu wadah, bersama dengan komponen utama atau adonan, saat membuat makanan melalui 3D Printing

Penggunaan mesin cetak 3D membutuhkan personel yang terampil. Pelatihan yang sesuai ditawarkan kepada individu tentang cara menggunakan printer 3D untuk pembuatan makanan, yang menghasilkan investasi berbiaya tinggi. Basis pengetahuan dan keterampilan yang dibutuhkan untuk mengoperasikan alat berat menambah biaya untuk tujuan pelatihan. Penggunaan tenaga kerja terampil dan biaya mesin memberikan beban yang sangat besar pada produsen. Ini juga merupakan salah satu.

3. Skenario Pasar Aplikasi 3D printing Industri Makanan

Pertumbuhan teknologi cetak 3D di pasar bergantung pada beberapa faktor, seperti meningkatnya permintaan produk makanan cetak 3D di pasar dan perspektif kesehatan. Konsumen, dengan bantuan internet, dapat memeriksa database online untuk resep untuk merancang pola makan sehat mereka dengan menggunakan bahan yang tepat dalam makanan.

Sebelum 2014, metode pencetakan makanan sangat rumit. Namun, saat ini, para pelaku manufaktur makanan menunjukkan ketertarikan pada teknologi cetak 3D untuk pembuatan item makanan. Para pemain ini bergerak dari konvensional metode penyiapan makanan hingga teknologi canggih, seperti 3D Printing.

Sesuai survei, pengguna awal 3D Printing di Eropa lebih fokus pada penawaran produk yang disesuaikan dan meningkatkan fleksibilitas produksi, sedangkan mitra mereka yang berbasis di AS berfokus pada faktor kreasi bersama.

Beberapa perusahaan menawarkan mesin cetak 3D, seperti Mesin Alami, sistem 3D, pencetakan XYZ, NuFood, byFlow, Bocusini, Mmuse, dll. Perusahaan tersebut menyediakan mesin cetak 3D untuk produsen makanan inti seperti coklat, kue, pizza, dll. A beberapa contoh pemain aktif di pasar 3D Printing.

Sementara ada perusahaan yang masih menjajaki ide tentang potensi teknologi, ada merek pembangkit tenaga listrik, seperti PepsiCo dan Hershey, yang terus menggunakan 3D Printing. Meskipun PepsiCo menggunakan 3D Printing untuk membuat prototipe plastik dari berbagai bentuk dan warna keripik kentang, para ilmuwan Hershey menggunakan 3D Printing untuk permen yang dirancang secara unik.

Oreo telah menggunakan 3D Printing untuk membuat cookie dengan pola dan rasa krim yang disesuaikan. Barilla, produsen pasta yang berbasis di Italia, bekerja sama dengan TNO, sebuah firma riset ilmiah Belanda, untuk mengembangkan printer 3D yang mampu mencetak berbagai pasta dengan bentuk berbeda, memungkinkan pelanggan untuk mencetak file CAD mereka secara 3D dengan desain pasta yang berbeda dengan cepat dan mudah.

Baru-baru ini, produsen cokelat dan produk kakao berkualitas tinggi yang berbasis di Zurich, Barry Callebaut Group, mengumumkan peluncuran studio 3D Printing pertama di dunia yang membuat cokelat cetak 3D yang dipersonalisasi dalam skala besar. Ini meluncurkan kreasi cokelatnya melalui merek dekorasi globalnya, Mona Lisa. Mona Lisa bekerja sama dengan salah satu koki pastry paling kreatif, Jordi Roca, untuk membantunya membuat ‘Flor de Cacao’, karya 3D unik yang terbuat dari cokelat. Ini mewakili biji kakao yang terbuka seperti bunga kakao melalui kontak dengan saus cokelat panas.

Contoh Aplikasi Desain 3d Printing Industri Konstruksi

 

Aplikasi Desain 3D Printing Industri Konstruksi

Dalam industri konstruksi, pencetakan 3D dapat digunakan untuk membuat komponen konstruksi atau untuk ‘mencetak’ seluruh bangunan. Konstruksi sangat cocok untuk pencetakan 3D karena banyak informasi yang diperlukan untuk membuat item akan ada sebagai hasil dari proses desain, dan industrinya sudah berpengalaman dalam pembuatan dengan bantuan komputer. Kemunculan baru-baru ini khususnya pemodelan informasi bangunan (BIM) dapat memfasilitasi penggunaan pencetakan 3D yang lebih besar.

Konstruksi pencetakan 3D memungkinkan, konstruksi yang lebih cepat dan lebih akurat dari item yang kompleks atau dipesan lebih dahulu serta menurunkan biaya tenaga kerja dan menghasilkan lebih sedikit limbah. Ini juga memungkinkan konstruksi dilakukan di lingkungan yang keras atau berbahaya yang tidak cocok untuk tenaga kerja manusia seperti di luar angkasa.

 

 

Printer membuat fondasi dan dinding rumah atau bangunan, lapis demi lapis. Tanah secara harfiah adalah pelat pembuat printer. Beberapa printer 3D beton, bagaimanapun, digunakan untuk mencetak cetakan bata 3D. Saat dicetak, batu bata kemudian ditumpuk secara manual (atau dengan lengan robot).

 

1. Manfaat aplikasi 3D Printing untuk Industri Konstruksi

Seringkali ketika otomatisasi dan mekanisasi meningkat, harga turun. Pencetakan 3D adalah cara terjangkau untuk membuat rumah mereka yang miskin membutuhkan tempat tinggal yang memadai. Dengan munculnya pencetakan 3D, “Penggunaan kayu dalam kerangka rumah akan terhindar.” Ini merupakan kemajuan besar bagi perusahaan konstruksi hijau dan perkembangan menakutkan bagi industri kayu.

Bagian penting dari setiap rencana proyek adalah desainnya. Dengan pencetakan 3D, perusahaan akan dapat dengan cepat dan murah membuat model untuk memiliki representasi visual dari proyek serta membantu menentukan area masalah dan menghindari penundaan.

Beberapa manfaat aplikasi 3D printing di bidang konstruksi diantaranya adalah :

1. Mengurangi Cedera

Salah satu manfaat terbesar yang diberikan printer 3D kepada pekerja konstruksi adalah pengurangan cedera di lapangan. Mengingat bangunan dengan beton itu sulit, bahkan berbahaya,ini adalah perbaikan yang disambut baik. Pekerja tidak hanya memiliki waktu yang lebih mudah untuk melakukan pekerjaan mereka, tetapi pemberi kerja memiliki lebih sedikit dokumen kompensasi pekerja yang harus diselesaikan karena cedera di tempat kerja.

2. Pengurangan Biaya Material

Perbaikan lainnya adalah pengurangan limbah material yang cukup besar. Printer 3D menggunakan jumlah beton yang dibutuhkan untuk dinding, lantai, atau apa pun yang ingin Anda bangun. Pembangun dan GC tidak perlu memesan secara massal karena akan tahu persis berapa banyak bahan yang di butuhkan. Tidak hanya cara membangun yang lebih berkelanjutan dan ramah lingkungan, tetapi juga menghasilkan pengurangan biaya bagi kontraktor.

3. Konstruksi Lebih Cepat

Di sinilah printer 3D beton benar-benar membedakan diri dari metode konstruksi tradisional. Jika proyek terkadang membutuhkan waktu berminggu-minggu atau berbulan-bulan untuk diselesaikan, printer 3D sering kali dapat menyelesaikan proyek dalam hitungan jam atau hari. Seluruh rumah pernah dibangun dalam 24 jam! Hal ini memungkinkan kontraktor untuk pindah ke proyek lain lebih cepat dan dengan lebih banyak pesanan yang dipenuhi, lebih banyak uang masuk untuk kontraktor.

4.  Pasar Baru

Menggunakan printer 3D juga memungkinkan perusahaan konstruksi untuk bekerja di pasar yang sebelumnya mungkin tidak dapat diakses oleh mereka. Dan bagi perusahaan konstruksi baru, memiliki printer 3D dapat membedakan mereka dari perusahaan yang telah ada selama beberapa dekade dan tahan terhadap perubahan.

Demikian pula, perusahaan konstruksi tradisional dan mapan dapat memanfaatkan printer 3D untuk memastikan mereka tetap relevan di pasar. Pada dasarnya, printer 3D dapat digunakan sebagai sarana untuk memasuki pasar baru, tetapi juga untuk memberikan keunggulan kompetitif bagi perusahaan yang sudah mapan.

5. Konstruksi Lebih Murah

Secara keseluruhan, penggunaan printer 3D lebih murah daripada teknik dan proses konstruksi tradisional. Dengan pengurangan cedera, waktu, dan biaya material, perusahaan akan melihat peningkatan keuntungan yang dramatis. Dan sementara beberapa pekerja mungkin harus dilepaskan, yang lain akan tetap tinggal, karena seseorang masih harus dapat menyatukan semua bagian.
Dengan mempelajari teknologinya, pekerja memiliki kesempatan untuk menjaga keamanan pekerjaan mereka juga. Mereka akan mendapatkan lebih banyak, seperti halnya perusahaan secara keseluruhan.

6. Bentuk yang Lebih Baik

Printer 3D terkenal karena kemampuannya untuk membuat struktur desain yang tampak aneh dan tidak biasa. Sekarang perusahaan konstruksi dapat memanfaatkannya untuk menawarkan kepada klien mereka bangunan unik yang dirancang sepenuhnya untuk mereka.
Ini dapat membuka portofolio mereka untuk individu tertentu yang mungkin tidak menginginkan opsi persegi panjang standar. Pada dasarnya, kemampuan menciptakan desain arsitektur yang unik untuk klien membuat perusahaan konstruksi lebih diminati oleh klien tertentu.

7. Daya Tahan Lebih Baik

Sementara pengujian beton selama tahap awal konstruksi akan terus diperlukan, printer 3D terbukti berkontribusi pada ketahanan elemen struktural. Hal ini sebagian karena bagaimana bahan dibuat dan cara perakitannya. Bangunan yang lebih tahan lama berarti lebih sedikit perbaikan yang perlu dilakukan, sehingga perusahaan konstruksi dapat memfokuskan upaya mereka di tempat lain untuk mendorong keuntungan. Untuk klien juga, preferensi mereka pasti terletak pada bangunan yang akan bertahan lebih lama.

Pencetakan 3D memberikan peluang yang menjanjikan bagi industri konstruksi untuk menjadi lebih hijau dan lebih hemat biaya, seringkali dengan margin yang cukup besar. Seiring dengan terus berkembangnya penelitian pencetakan 3D, akan sangat menarik untuk melihat manfaat teknologi ini di banyak aspek industri konstruksi.

Aplikasi Desain 3d Printing Industri Otomotif

Aplikasi Desain 3D Printing Industri Otomotif

Pabrikan Automotif menciptakan metode baru untuk membuat berbagai bahan menjadi bentuk dan konfigurasi yang semakin kompleks, mobil menjadi lebih efisien, bertenaga, aman, nyaman, dan bergaya. Kemajuan teknologi terus berlanjut hingga hari ini dalam bentuk 3D Printing karena produsen di seluruh dunia mengadopsi teknologi tersebut, termasuk yang ada di industri otomotif. Berikut beberapa contoh aplikasi 3D printing di bidang otomotif.

1. Membuat Prototipe dan Memvalidasi Komponen Baru

Produsen mobil telah menggunakan 3D Printing untuk memeriksa bentuk dan kecocokan serta memvalidasi pengoperasian prototipe fungsional. Untuk beberapa prototipe ukuran penuh seperti memeriksa kesesuaian kaca spion, teknologi FFF / FDM yang terjangkau dapat digunakan.

Untuk aplikasi fungsional yang membutuhkan bagian yang lebih keras atau hasil akhir yang lebih halus seperti dudukan atau komponen aerodinamis, teknologi berbasis resin & bubuk yang dapat bekerja dengan komposit dan nilon lebih disukai. Material jetting & 3D Inkjet sering digunakan untuk model dan miniatur tampilan penuh warna. Hal ini merupakan salah satu Manfaat dan Aplikasi 3D Printing untuk industri Automotif.

2. Pembuatan Alat Pabrikan

Mungkin penggunaan 3D Printing terpopuler kedua di bidang otomotif adalah membuat alat bantu manufaktur seperti jig dan perlengkapan. Membuat perkakas manufaktur menggunakan cara tradisional agak mahal dan memakan waktu, dan keterbatasan geometri diterjemahkan ke dalam proses manufaktur yang kurang efisien dan lebih banyak batasan pada geometri bagian penggunaan akhir.

Alat pabrikan yang dicetak 3D lebih ringan dan lebih ergonomis, sehingga memudahkan dan aman bagi pekerja pabrik dalam menjalankan tugasnya. Itu menghemat waktu dan uang di lantai pabrik.

Cetakan injeksi untuk bagian plastik dan inti pengecoran untuk bagian logam juga dapat dicetak 3D, memungkinkan lebih banyak kebebasan desain menggunakan metode dan bahan manufaktur tradisional. Selain itu, pengoptimalan topografi menjadi praktik standar di seluruh industri, di mana geometri bagian dioptimalkan untuk mencapai bentuk terkuat dengan bahan yang paling sedikit.

Desain algoritmik ini umumnya lebih organik dalam strukturnya, yang membuatnya sulit atau tidak mungkin untuk diproduksi tanpa menggunakan 3D Printing di suatu tempat di sepanjang rantai. GM, Volvo, Ford, dan banyak lainnya menggunakan 3D Printing untuk menghasilkan alat bantu produksi guna menghemat uang, menyempurnakan desain, dan memotong waktu tunggu. Ini juga merupakan salah satu Manfaat dan Aplikasi 3D Printing untuk industri Automotif.

3. Membuat Suku Cadang Penggunaan Akhir

Meskipun kecepatan produksi terus meningkat dengan AM, ini masih menjadi penghambat teknologi. Volume produksi yang terkait dengan manufaktur otomotif sangat tinggi, mencapai ratusan ribu pengerjaan untuk setiap bagian. Itu akan sulit bagi kebanyakan teknologi AM untuk mengimbangi (untuk saat ini).

Tetapi banyak pabrikan mobil kelas atas membatasi produksi mobil mereka hanya beberapa ribu unit, yang menjadikan AM pilihan yang layak. Tidak ada yang lebih mewah daripada Rolls Royce, yang pembuatan mobil kustomnya memakan waktu lama sehingga perusahaan benar-benar menggunakan AM untuk meningkatkan jumlah produksi.

BMW telah menyediakan puluhan ribu komponen untuk Phantom, seperti tombol, rem parkir, dan lainnya. Perusahaan mobil mewah lainnya menggunakan 3D Printing untuk menyesuaikan interior, termasuk Bently, Porsche, BMW, dan Ferrari. Merupakan salah satu Manfaat dan Aplikasi 3D Printing untuk industri Automotif.

4. Mendapatkan Lebih Banyak Kehidupan dari Mobil Klasik

Untuk mobil yang telah berhenti produksi selama 15 tahun atau lebih, akan sulit menemukan suku cadang pengganti. 3D Printing memberi perusahaan seperti Porsche, Volkswagen, dan Mercedes-Benz kemampuan untuk melayani kebutuhan penggemar mobil klasik mereka tanpa harus menyimpan banyak suku cadang lama.

5. Suku Cadang Pengganti Sesuai Permintaan

Banyak dari perusahaan yang sama yang menyediakan suku cadang cetak 3D untuk mobil lama mereka juga menyediakannya untuk mobil baru mereka juga. Audi adalah salah satu perusahaan tersebut dan telah menggunakan AM selama bertahun-tahun untuk memproduksi prototipe dan suku cadang pengganti untuk mobil mereka. Mencetak suku cadang sesuai permintaan dapat sangat mengurangi biaya inventaris dan pengiriman.

6. Produksi Geometri Kompleks dan Rakitan Terkonsolidasi

Beberapa perusahaan mobil memanfaatkan AM hanya untuk meningkatkan performa mobil mereka dengan membuat suku cadang yang tidak dapat mereka buat dengan metode manufaktur tradisional. Ambil contoh Carbon Performance, yang mendesain ulang suspensi untuk mobil sport Lotus yang menggabungkan sembilan bagian berbeda menjadi satu Potongan aluminium cetak 3D, mengurangi bobot sekaligus meningkatkan kekakuan.

Bugatti menjadi berita utama ketika mereka merilis rekaman stress test yang luar biasa dari kaliper rem titanium cetak 3D untuk supercar Chiron. BMW juga mencetak 3D saluran pendingin ke kepala silinder untuk seri M-nya untuk meningkatkan kinerja. Seiring kemajuan 3D Printing logam, semakin banyak perusahaan otomotif yang mulai memproduksi suku cadang tertentu menggunakan teknologi untuk meningkatkan kinerja. Ini merupakan salah satu Manfaat dan Aplikasi 3D Printing untuk industri Automotif.

7. Bingkai dan Badan 3D Printing

Beberapa perusahaan melangkah lebih jauh dan mencetak 3D sebanyak mungkin dari mobil mereka, seperti Local Motors, yang 3D mencetak seluruh bodi mobil listrik mereka, Strati. Mereka juga mencetak 3D bingkai bus otomatis mereka yang disebut Olli yang sedang diuji di beberapa kota. Dan Honda mencetak semua panel samping untuk mobil konsep listrik Micro Commuter mereka.

Akhirnya, beberapa tahun dari sekarang, mobil dengan cetakan 3D sepenuhnya akan meluncur dari lantai pabrik. Untuk mewujudkannya, banyak kemajuan perlu terjadi. Sudah ada perusahaan yang mengerjakan baterai 3D Printing, dan elektronik cetak 3D datang dengan baik.

Saat motor bisa dicetak 3D kita akan cukup banyak di sana, dan magnet sudah bisa dicetak jadi kita tidak jauh. Salah satu dari sedikit rintangan yang tersisa adalah otomatisasi robot untuk merakit semua bagian cetakan yang berbeda dari printer yang berbeda, dan organisasi serta proyek yang disebutkan di bagian sebelumnya sudah membangun fasilitas manufaktur canggih untuk melakukan hal itu.

Segala sesuatu mulai dari mesin dan roda hingga sensor dan pengukur akan dicetak 3D untuk mobil di masa mendatang. Mobil terbang yang kita semua janjikan mungkin tidak akan pernah tiba tetapi mobil cetak 3D hampir tiba.

Aplikasi Desain 3d Printing Industri Medis

Aplikasi Desain 3D Printing Industri Medis

Setiap hari, 3D Printing memberi pasien prostesis, implan, dan perangkat khusus yang terjangkau, memungkinkan dokter untuk melakukan pekerjaan mereka secara lebih efektif dengan alat dan model khusus dan membantu perusahaan perangkat medis mengembangkan produk yang lebih baik, lebih cepat. Beberapa peneliti bahkan sedang mengerjakan teknologi untuk mencetak jaringan dan organ hidup 3D. Berikut beberapa contoh aplikasi 3D printing industri medis.

1. Prostetik Cetak 3D

Kustomisasi intens yang terlibat dalam pengobatan prostetik membuat prostesis terkenal mahal dan memakan waktu untuk diproduksi. Hal ini sebagian besar disebabkan oleh pentingnya mendapatkan kesesuaian yang sempurna untuk menciptakan protese yang fungsional dan nyaman bagi pasien, karena perangkat dan soketnya digunakan secara ketat. Karena alasan ini dan banyak lagi, protesa cetak 3D merevolusi industri.

Proses pemasangan prostesis biasanya terdiri dari beberapa pengecoran dan janji tindak lanjut untuk menyempurnakan pemasangannya. Bagi pasien, ini sering kali lebih dari sekadar ketidaknyamanan: memasang gips tidak nyaman, dan banyak kunjungan pemasangan dapat menjadi invasif bagi pasien yang mungkin sensitif tentang kondisi mereka. Belum lagi, semua waktu yang dihabiskan untuk pemasangan dan pemasangan kembali adalah waktu yang dihabiskan tanpa prostesis yang dipasang dengan benar.

Dengan 3D Printing, pasien bahkan tidak perlu duduk untuk pemeran fisik. Sebaliknya, teknisi dapat menggunakan pemindai 3D untuk dengan cepat membuat model 3D yang tepat dari sisa anggota tubuh pasien. Pemindaian 3D ini kemudian berfungsi sebagai dasar untuk soket cetak 3D yang akurat dan terjangkau yang biasanya hanya memerlukan satu kunjungan pemasangan.

2. Perangkat dan Implan Khusus Pasien

Pengobatan prostetik bukan satu-satunya bidang medis yang membutuhkan penyesuaian tingkat tinggi. Perangkat khusus pasien (seperti alat bantu dengar) dan implan (seperti sendi buatan, pelat tengkorak, dan bahkan katup jantung) dengan cepat diubah menjadi 3D Printing untuk penyesuaian yang mudah dan produksi yang cepat.

Katup jantung dan alat bantu dengar secara tradisional membutuhkan penyesuaian ekstensif buatan tangan selama seminggu penuh oleh pekerja terampil. Sebelum 3D Printing, pembuatan alat bantu dengar membutuhkan sembilan langkah dari pengecoran hingga pemasangan. Sekarang, alat bantu dengar dapat dipindai dan dicetak 3D dalam satu hari.

Ada juga keuntungan desainnya: katup jantung silikon cetak 3D memberikan kesesuaian yang sama persis dengan yang tidak dapat dilakukan oleh katup jantung kaku yang diproduksi secara tradisional. Untuk implan seperti sendi buatan titanium atau pelat tengkorak, 3D Printing dapat membuat permukaan yang rumit dan berpori yang membuat tubuh pasien cenderung menolak implan.

Alat bantu dengar cetak 3D telah merevolusi industri dan secara dramatis mempercepat waktu produksi untuk barang yang sesuai pesanan.

3. Kedokteran Gigi dan Ortodontik

Seperti prostesis, implan gigi dan perangkat ortodontik memerlukan penyesuaian ekstensif dengan tingkat akurasi yang tinggi. Kami mengandalkan gigi kami untuk tahan terhadap penggunaan berat hari demi hari — akibatnya, gigi palsu, mahkota, implan, dan penahan harus tahan lama, tepat, dan nyaman. Selain itu, mereka harus dibuat dari bahan yang biokompatibel seperti kobalt krom dan porselen.

3D Printing memungkinkan profesional gigi dan ortodontik menyelesaikan semua ini lebih cepat dan dengan biaya lebih murah daripada metode tradisional seperti pemesinan. Kombinasi pemindaian 3D dan sinar-X dapat digunakan untuk menghasilkan perangkat gigi berkualitas tinggi tanpa pengecoran atau waktu pemasangan.

Bahkan untuk perangkat seperti kawat gigi atau ekspander yang tidak memerlukan komponen cetak 3D, model cetak 3D yang terbuat dari plastik yang dapat disterilkan dapat digunakan untuk mengukur bentuk dan kesesuaian, sehingga tidak perlu menunggu lama atau beberapa kali kunjungan.

4. Pengembangan Alat Kesehatan

Penelitian, pengembangan, dan sertifikasi untuk perangkat medis sangat intensif sumber daya dan memakan waktu. Seringkali, mahalnya harga alat kesehatan bukan karena biaya produksi tetapi pengembangan produk yang mahal. Karena 3D Printing menawarkan berbagai bahan biokompatibel dan dapat disterilkan, ini membantu pengembang perangkat medis menghasilkan dan menguji prototipe fungsional dalam waktu singkat, yang mengarah ke lebih banyak iterasi, produk yang lebih baik, dan perawatan yang lebih murah.

Manufaktur aditif bersinar dalam pengembangan produk karena perputarannya yang cepat, pengubahan yang mudah, dan biaya rendah untuk volume suku cadang yang sangat kecil ini dapat dengan mudah menghemat bisnis ratusan ribu dolar dan waktu berbulan-bulan dalam pengembangan produk. Mengingat proses sertifikasi yang ketat dan panjang yang diperlukan untuk perangkat medis, penghematan waktu dan biaya ini sangat berharga.

5. Instrumen Bedah Pribadi

Di ruang operasi, presisi dan efisiensi adalah segalanya. Tantangan unik dari setiap prosedur tidak dapat disepelekan tubuh setiap pasien berbeda, begitu pula tangan setiap ahli bedah. Ketika kendali yang baik sangat mahal, mengapa ahli bedah harus dibatasi pada alat bedah satu ukuran untuk semua?

3D Printing memberikan metode yang terjangkau dan tepat waktu untuk memproduksi alat bedah yang dipersonalisasi yang disesuaikan dengan kebutuhan setiap ahli bedah dan setiap prosedur. Dibuat dengan plastik dan logam yang dapat disterilkan dan biokompatibel, alat ini dapat digunakan sekali atau digunakan kembali. Dan karena alat ini dapat diproduksi dalam waktu yang singkat, rumah sakit tidak perlu menyimpan instrumen dalam jumlah besar dan sebaliknya dapat memesan produksi sesuai kebutuhan.

Alat bedah yang disesuaikan dengan ukuran dan bentuk tangan masing-masing ahli bedah, ditambah penyesuaian tambahan untuk setiap aplikasi dapat secara dramatis meningkatkan hasil dan efisiensi. Selain itu, panduan bedah yang dibuat khusus untuk setiap pasien dapat meningkatkan akurasi sekaligus mengurangi jumlah waktu di ruang operasi dengan menghilangkan kebutuhan untuk berkonsultasi dengan diagram dan asisten.

3D Printing dapat menghasilkan alat bedah yang disesuaikan untuk setiap tangan ahli bedah dan bahkan untuk tubuh pasien tertentu.

6. Model Anatomi Khusus

Model anatomi berkualitas tinggi itu mahal, dan bahkan yang terbaik pun menawarkan pilihan yang terbatas. Pelajar dan profesional sama-sama menggunakan model secara teratur untuk pendidikan, pelatihan, persiapan operasi dan untuk memberikan alat bantu visual bagi pasien.

Dengan 3D Printing, profesional medis dan pendidik dapat membuat model anatomi khusus yang terjangkau untuk berbagai tujuan. Misalnya, ahli bedah dapat berlatih untuk operasi yang sulit menggunakan model khusus pasien yang secara tepat mereproduksi kondisi yang akan mereka hadapi selama operasi.

7. Bioprinting

Meskipun sebagian besar teknologi dan aplikasi bioprinting masih dalam pengembangan awal, para peneliti telah berhasil mencetak tulang, kulit, dan tulang rawan. Suatu hari, kita bahkan dapat mencetak 3D organ yang berfungsi.

Bioprinting bekerja seperti teknologi 3D Printing lainnya: menggunakan berbagai metode, material disimpan atau dipadatkan dalam lapisan yang berurutan untuk membangun objek 3D. Dengan bioprinting, printer menggunakan sel induk atau sel yang dibudidayakan dari sampel jaringan. Sel-sel ini disatukan dengan gel pengikat atau perancah kolagen.

Bagian tubuh dan organ yang dicetak bioprinting akan memungkinkan jaringan alami pasien untuk tumbuh di atas bagian cetakan 3D dan pada akhirnya menggantikan sel dengan milik mereka sendiri. Dan meskipun kita mungkin tidak akan melihat organ cetak bioprint berfungsi dalam waktu dekat, teknologinya sudah membantu para peneliti melakukan penelitian tentang jaringan hidup tanpa harus mendapatkannya dari organisme hidup. Para peneliti sudah menggunakan bioprinting untuk menghasilkan jaringan kulit dan tulang cetak 3D.