RP-Services-Stereolithography-sla

Rapid Prototyping (Part 1)

Sebagai desainer produk, sebagian besar dari kita masih ingat bagaimana sulitnya membuat model 3 dimensi yang betul-betul sempurna, baik dari segi kepresisian, kekuatan hingga finishingnya. Untuk membuat model dengan resin atau fiberglass kita butuh cetakan dari gips, sterofoam, kayu, silicone rubber atau material lainnya sebagai base atau negatif dari produk yang ingin kita buat, kemudian secara manual cetakan tersebut kita isi atau lapisi dengan resin dan atau fiber, setelah itu hasil dari mencetak itu seringkali harus di refine kembali karna ada bubble didalamnya yang terkurung dengan cara mendempulnya kemudian di amplas, baru akhirnya di finishing. Atau kita pernah membuat model dengan membuatnya dari plastik maket, atau komatex dengan memotongnya satu persatu kemudian di lem dengan herin, selanjutnya gap antara material tersebut di dempul lagi, di beri cat dasar lagi hingga difinishing dengan cara tertentu yang memakan waktu berhari-hari dengan gambling hasilnya akan memuaskan.

Saya juga sepakat bahwa pekerjaan manual memiliki nilai dan keunikan tersendiri, namun untuk modeling produk-produk massal yang berintegrasi dengan banyak komponen lainnya seperti produk-produk elektronik, otomotif dan sebagainya yang menuntut industrial desainer dan desainer produk bukan hanya mendesain permukaan dari produk tersebut tapi juga bagian dalamnya yang berintegrasi dengan komponen-komponen lainnya membutuhkan ke presisian dan waktu yang kadang tidak bisa ditoleransi. Dan bagaimana pun pekerjaan manual tidak bisa jadi landasan untuk pengerjaan molding atau pond di industri sehingga kita membutuhkan instrumen yang bisa membantu pekerjaan tersebut.

Singkat kata Rapid prototyping merupakan metode untuk mencetak 3d model produk dengan menterjemahkan model yang di buat pada software CAD (Computer Aided Design) dengan membaca axis model pada environmentnya. Rapid Prototyping sudah dikenal sejak tahun 1980 dan kini bahkan digunakan sebagai metode untuk memproduksi komponen untuk small mass production. Hingga kini perkembangan Rapid Prototyping sudah sangat advance, salah satunya adalah 3D printer yang sudah umum kita dengar, yuk kita bahas satu persatu ;

SLA (Stereolithography)

stereolitografia-posizionamentoSLA adalah pembuatan model dengan menembakkan ultraviolet ke wadah yang berisi photopolymer resin dipandu oleh gambar yang dihasilkan dengan software CAD/CAM. Ultraviolet diarahkan oleh cermin yang dikendalikan oleh komputer mengeraskan lapisan demi lapisan photopolymer resin dibantu dengan jig-jig yang mensupport model utamanya. Setelah model selesai dibuat oleh mesin SLA model dikeluarkan dari mesin dan dipisahkan dari platform-nya, kemudian jig-jig yang mensupport model dibuang dan dibersihkan dengan cairan kimia lalu dikeringkan pada chamber pengering. Untuk finishing model kemudian diamplas sedikit supaya benar-benar mulus (jika texture pada model tidak dinginkan) dibersihkan kembali dan terakhir di cat dengan cat sesuai dengan photopolymer resin yang digunakan. SLA terkenal sebagai Rapid Prototyping yang sangat akurat dan solid, antara lapisan dengan lapisan yang dihasilkan oleh SLA bisa sangat tipis (0.05 mm-0.006mm) hingga tidak terlihat dan juga ikatan antara lapisannya lebih kuat dari pada model yang dibuat dengan 3D Printer. Model yang dibuat dengan metode dan mesin SLA dapat digunakan sebagai model study, final model atau master model untuk dicetak. Mesin SLA ini juga sudah banyak tersedia dalam tipe Desktop untuk rumahan atau small business.

SLS (Selective Laser Sintering)

diamond-chair-1Jika SLA menggunakan liquid photopolymer resin untuk membuat model, SLS menggunakan bubuk nylon, atau plastik lainnya, metal, keramik atau kaca yang kemudian ditembak dengan laser berkekuatan tinggi seperti laser karbon dioksida untuk menyatukan partikel-partikel material tersebut. Laser ditembakkan kelapis demi lapisan material, setiap lapisan yang sudah mengeras akan turun kemudian bubuk diratakan kembali diatasnya oleh penyapu bubuknya. Setelah Alat selesai bekerja, bubuk yang berisi produk diambil dengan tong yang berukuran sama dengan platform untuk pencetakan lalu dikeluarkan untuk dibersihkan. Model hasil SLS tidak membutuhkan jig untuk supportnya didalam mesin saat pengerjaan, sehingga hasilnya juga tidak kalah berkualitas di bandingkan SLA, namun karna dibuat dengan memadatkan partikel dari bubuk maka hasilnya tidak sesolid SLA. Model hasil cetakan SLS biasanya digunakan dalam pembuatan cetakan mesin, rangka atau bahkan karya seni patung.

CJP (Colorjet Printing)

qp_engineButuh model yang bukan hanya terlihat bentuknya tapi juga sudah berwarna setiap partsnya? CJP merupakan salah satu solusi yang tepat untuk itu. Model yang dihasilkan oleh CJP selain akurat juga dapat dicetak sekaligus untuk beberapa komponen yang terpasang dalam satu produk. Pada prinsipnya CJP memiliki kemiripan dengan SLA, material yang digunakan adalah bubuk yang kemudian partikelnya digabungkan, namun pada CJP material digabungkan oleh tinta yang disemprotkan secara selektif oleh printer head dari mesin CJP, kemudian layer baru ditambahkan oleh the Core™ dengan menggunakan roller, setiap lapisan yang sudah selesai akan turun kebawah. Setelah proses dimesin CJP selesai produk dikeluarkan dan dibersihkan dengan disemprot air compressor untuk membuang bubuk yang tidak digunakan, lalu model di rendam pada cairan infiltrant untuk menutupi pori-pori, melindungi permukaan dan meninggikan kualitas warna serta mengimprove properti mekanis dari model tersebut.

Multijet Printing (MJP)

1MJP merupakan mesin Rapid Prototyping yang menggabungkan 3D Printer dan SLA yang menghasilkan model lebih kuat dan lebih halus dibandingkan 3D printer yang dapat digunakan bukan hanya untuk model tetapi juga produk akhir dengan waktu produksi lebih cepat. MJP menterjemahkan file CAD/CAM melalui printer head yang mengeluarkan photopolymer resin dan wax keatas platform, photopolymer resin kemudian dikeraskan dengan cahaya ultraviolet. lapisan-lapisan yang dihasilkan oleh mesin ini juga sangat tipis sehingga bisa menghasilkan model plastik maupun wax yang detail dan presisi. Support material mudah dibersihkan oleh dengan pencucian atau pelumeran. Komponen yang dihasilkan mesin ini dikatakan tidak perlu lagi diamplas, sehingga bisa langsung di cat, di bor atau menjadi cetakan.

QuickPlastic Cast Urethane

Quickplastic Cast UrethaneButuh model untuk uji coba dengan material plastik, tekstur, feel, properti fisik dan warna seperti produk hasil injection molding atau bahkan untuk produksi dalam volume kecil tentu saja kita produk tersebut harus dicetak (di mold). Dengan metode ini produk hasil Rapid Prototyping dicetak untuk menghasilkan prototype seperti produk akhir. Model yang digunakan sebagai master sebaiknya model yang benar-benar sempurna seperti model yang dibuat dengan metoda SLA, lalu model dicetak dengan menggunakan silicon yang dikerjakan dengan teliti sehingga tidak ada gelembung didalamnya melalui proses pengadukan dan vacuum. Kemudian cetakan di isi dengan Cast Urethane Plastic dengan takaran tertentu dan ditambahkan pewarna sesuai keinginan, karna material yang digunakan cepat mengering, cetakan yang sudah diisi material segera divacuum untuk meminalisir gelembung bahkan menghilangkannya. Jika model yang diinginkan berupa model yang transparant atau mengkilap, master model harus sangat halus dan juga dipoles sebelum dibuat cetakannya.

Nah, sekarang sudah kebayangkan beberapa metode Rapid Prototyping? beberapa metode diatas baru sebagian, karna masih banyak metode yang lain yang nanti akan saya catat lagi di bagian yang kedua

Part 2

One thought on “Rapid Prototyping (Part 1)

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s