Sobat Logam Ceper tahu tidak bahwa manufaktur aditif sering disebut sebagai revolusi industri baru. Dari bagian mobil yang dicetak 3D hingga pesawat terbang atau rumah. Pencetakan 3D ini dapat mengubah dunia di sekitar kita lho. Tapi bagaimana kinerja teknologi inovatif dan cukup mudah dibandingkan dengan pengecoran logam klasik yang telah digunakan selama berabad-abad? Pada artikel ini akan dibahas perbandingan antara Metal 3D Printing vs Pengecoran Logam.
Pengenalan Pengecoran Logam Tradisional dan Teknologi Pencetakan 3D Logam
Pengecoran Logam Tradisional
Sejarah metode pengecoran logam klasik sudah ada sejak abad pertengahan. Prosesnya melibatkan beberapa langkah. Pertama-tama, yaitu membuat replika produk akhir yang akan diproduksi (pola). Untuk membuat replika dapat menggunakan bahan yang berbeda salah satunya adalah kayu seperti pada contoh gambar. Rancangan pada replika juga harus menyertakan sistem pengisian dan beberapa penyangga tambahan (gating & riser). Kemudian, perlu membuat cetakan berdasarkan replika ini. Terdapat beberapa teknik pengerjaan bahan cetakan, yang paling populer salah satunya adalah pasir.
Teknologi Pencetakan 3D Logam
Pencetakan 3D atau manufaktur aditif adalah metode baru untuk membuat komponen langsung dari model digital dengan menggunakan pendekatan penumpukan material lapis demi lapis. Kelebihan Metal 3D Printing vs Pengecoran Logam salah satunya dapat dilihat dari metode yang digunakan. Metode pembuatan tanpa alat ini dapat menghasilkan bagian logam yang sangat padat dalam waktu singkat, dengan tingkat presisi yang tinggi. Fitur manufaktur aditif seperti kebebasan desain komponen, kerumitan komponen, bobot ringan, konsolidasi komponen, dan desain untuk fungsi mengumpulkan minat khusus dalam manufaktur aditif logam untuk aplikasi ruang angkasa, minyak & gas, kelautan, dan mobil. Berikut beberapa contoh dari teknologi manufaktur aditif:
Selective Laser Melting (SLM)
Selective Laser Melting (SLM) adalah teknologi Manufaktur Aditif yang menggunakan bubuk logam untuk membuat produk yang diinginkan. Pencetak 3D logam menyebarkan lapisan tipis bubuk logam di atas bed fusion, lalu laser melelehkan logam tersebut untuk menciptakan bentuk model 3D Anda. Lapisan serbuk berikutnya ditempatkan dan prosesnya selanjutnya. Logam meleleh pada suhu tinggi, dan bagian cetakan 3D memerlukan waktu pendinginan.
Dengan teknologi SLM dapat mengintegrasikan beberapa komponen ke dalam satu objek, yang mengurangi biaya dan menghemat waktu dalam perakitan komponen. Memilih Peleburan Laser Selektif untuk produksi juga akan memberi hasil produk yang sangat kuat, yang mana pada saat yang sama memiliki dinding tipis yang menurunkan bobot suku cadang. Produk hasilnya juga akan memiliki ketahanan suhu tinggi.
Direct Metal Laser Sintering (DMLS)
Teknologi Direct Metal Laser Sintering (DMLS) juga menggunakan bubuk logam untuk mencetak 3D komponen fungsional Anda. Prosesnya sama dengan SLM, printer 3D logam meletakkan lapisan bubuk logam, lalu sinar laser menyinari bubuk tersebut dalam bentuk model 3D produk yang diinginkan. Proses DMLS sangat bermanfaat bagi prusahaan yang akan memproduksi bagian logam mereka untuk pembuatan prototipe atau produksi volume rendah tanpa menggunakan perkakas yang memakan waktu. DMLS juga memungkinkan pembuatan desain yang rumit dan sangat detail yang tidak mungkin dilakukan dengan teknologi lain, karena keterbatasan proses manufaktur tradisional.
Bentuk produk yang dihasilkan yang dicetak menggunakan SLM dan DMLS akan serupa. Mereka akan memiliki karakteristik mekanis yang baik, model Anda bisa sangat detail dan juga berfungsi penuh, siap untuk digunakan atau diintegrasikan ke dalam objek yang lebih besar.
Perbedaan antara SLM dan DMLS adalah suhu lelehan serbuk logam dan bahan yang dapat Anda gunakan. Dengan DMLS bahan yang disarankan Stainless Steel 316L dan Titanium 6AI-4V.
Kapan menggunakan pengecoran logam tradisional? Kapan menggunakan proses 3D?
Mari kita bandingkan !
Pengecoran klasik sangat bagus untuk bagian besar
Jika berencana memproduksi komponen mekanis besar, seperti komponen mesin, atau roda gigi besar untuk mesin, Classical Foundry sangat cocok untuk tujuan itu. Manufaktur Aditif tidak akan seefektif komponen berukuran besar karena keterbatasan dimensi yang dapat dijangkau oleh printer 3D. Tujuan utama memproduksi komponen mekanis adalah agar komponen tersebut berfungsi. Penampilannya tidak penting sama sekali, mereka harus memiliki sifat mekanik yang baik dan jika ukuran besar juga penting untuk produksi Anda, pengecoran logam tradisional merupakan pilihan yang tepat.
Pengecoran logam tradisional akan lebih murah untuk menghasilkan produk cor dalam jumlah besar
Pengecoran klasik juga sangat disarankan untuk pembuatan barang yang diproduksi massal. Biaya produksi menurun dengan jumlah produksi yang banyak, sedangkan untuk menggunakan Manufaktur Aditif, biayanya tetap sama atau bahkan lebih mahal setiap produksinya.
Bagaimana cara meningkatkan jumlah produksi dengan pencetakan Metal 3D?
Karena proses pencetakan 3D logam dengan teknologi Pengecoran Logam Lost-Wax (investment casting) sangat mirip dengan pengecoran logam tradisional, dalam hal ini kita akan berbicara lebih banyak tentang manfaat menggunakan manufaktur aditif berbahan dasar bubuk logam.
Bagian cetak 3D yang sangat disesuaikan dan diartikulasikan
Pencetakan 3D juga memungkinkan lebih banyak kebebasan desain, dari detail tingkat tinggi, penyesuaian, dan ke-presisian yang ditentukan sesuai desainnya. Selain itu, dengan printer logam 3D juga dapat mendesain part produk untuk diartikulasikan yang tidak mungkin dilakukan dengan pengecoran logam tradisional. Ini tidak hanya menghemat waktu perakitan tetapi juga akan memberikan peluang desain yang benar-benar baru.
Pencetakan 3D lebih cepat
Jika waktu berperan besar dalam proses produksi Anda, Additive Manufacturing adalah solusi yang tepat untuk Anda. Pencetakan Logam 3D jauh lebih cepat daripada Pengecoran Logam tradisional karena beberapa alasan. Dimulai dengan praproduksi, hingga mencetak 3D part logam, hanya memerlukan model 3D. Dibandingkan dengan Pengecoran Logam, di mana tidak hanya perlu mendesain komponen, sistem pengisian, dan penambah, tetapi juga perlu membuat cetakan. Pencetakan 3D menghemat banyak waktu, untuk teknologi Manufaktur Aditif berbasis serbuk logam, Anda hanya perlu input design 3D ke dalam printer 3D sesuai format yang disarankan printer.
Selain itu, proses pascaproduksi jauh lebih cepat untuk komponen cetak 3D logam. Perlu diingat bahwa Pengecoran Logam melibatkan metode pelepasan pemesinan untuk melepaskan gating sistem dan penambah, serta pelepasan logam secara manual yang tumpah di antara cetakan sebelum Anda melanjutkan ke pengerjaan lanjutan Untuk komponen cetakan 3D, penopang harus dilepas,kemudian dilanjutkan untuk penyelesaian permukaan seperti pemolesan dan pelapisan yang memaksimalkan hasil produk.
Manufaktur aditif memberikan kontrol lebih
Produksi itu sendiri mungkin tampak lebih cepat untuk Pengecoran Logam karena logam cair mengeras dengan cepat, tetapi Anda tidak memiliki kendali atas prosesnya. Manufaktur Aditif memiliki proses produksi yang jauh lebih stabil. Ada kemungkinan printer 3D crash akan tetapi bisa dengan segera diberhentikan prosesnya. Metode Pengecoran Logam tidak memberikan opsi itu karena kita tidak dapat melihat apa yang terjadi di dalam cetakan.
Pada pengecoran logam tradisional, ada juga risiko pengecoran logam membeku sebelum mencapai bagian yang lebih tinggi dari produk yang dicetak. Untuk menghindarinya, bagian tambahan dari desain harus dibuat yang disebut riser atau penambah. Nantinya harus dihilangkan dari produk akhir yang memperlambat proses pasca produksi. Selain itu, selama pengisian, oksidasi dapat menyebabkan terciptanya gelembung pada logam, dan potongan kecil cetakan pasir dapat masuk ke bagian produk, yang akan memengaruhi sifat atau bentuk hasil produk.
Pencetakan 3D membantu membuat bagian yang lebih ringan
Jika menginginkan suku cadang yang ringan, pabrikan aditif memberikan banyak opsi untuk mencapainya. Untuk mengurangi berat komponen produk, komponen cetakan 3D dapat memiliki dinding yang dipenuhi dengan struktur kisi. Model 3D juga dapat dilubangi.
Sifat mekanik yang baik
Dengan metode Additive Manufacturing seperti Selective Laser Melting dan Direct Metal Laser Sintering, part metal yang dicetak juga akan sangat kuat dan memiliki ketahanan panas yang tinggi. Objek cetak 3D logam dengan SLM dan DMLS akan memiliki sifat mekanik yang lebih baik karena diproduksi pada suhu yang lebih tinggi.
Kesimpulan
Masing-masing proses memiliki kekurangan dan kelebihan masing-masing tergantung spesifikasi produk yang dibutuhkannya. Pengecoran logam dengan beberapa kelebihannya dapat menunjang kebutuhan untuk proses produksi yang banyak dan ukuran produk yang besar serta memberikan harga produksi yang rendah tetapi kualitas yang dihasilkan bagus.
Begitupun metal 3D printing juga dapat menunjang produksi anda namun dalam skala produksi lebih kecil daripada pengecoran logam dan memberikan tingkat presisi produk yang tinggi hingga pengerjaan yang simple dan kekuatan yang tinggi, namun harga produksi yang dikeluarkan juga tinggi.
Jadi pilihlah metode produksi sesuai kebutuhan produksi masing-masing.
Penulis:
Alfina Indah Rahmawati
Referensi:
Sculpteo.com/3d-printing-technologies-and-processes/metal-casting-vs-metal-3d-printing
BACA JUGA:
teknlogi di era digital says
informasi terkait teknologi 3d printing sangat bermanfaat. perkembangan teknologi membuka berbagai peluang, seperti yang menawarkan pengalaman visual dinamis dan interaktif.