Pencetakan 3D atau manufaktur aditif membawa perubahan monumental ke sejumlah industri penting. Perusahaan telah mulai mencetak semuanya, mulai dari mobil yang berfungsi penuh hingga makan malam berbintang Michelin. Lembaga penelitian medis bahkan telah bereksperimen dengan mencetak bagian tubuh yang berfungsi.
Baru-baru ini, manufaktur aditif memamerkan keserbagunaan praktisnya. Ini menjadi alat yang ampuh dalam mengatasi beberapa tantangan yang belum pernah terjadi sebelumnya yang ditimbulkan oleh COVID-19. Membantu menyediakan alat pelindung diri bagi petugas kesehatan dan pasien dengan ventilator.
Alat manufaktur canggih seperti pencetakan 3D—juga dikenal sebagai manufaktur aditif—sangat penting untuk jenis aplikasi sensitif kinerja yang membutuhkan pengoptimalan ini.
Pencetakan 3D lebih hemat biaya pada volume produksi yang lebih rendah. Karena Anda tidak perlu mencapai skala ekonomi untuk mengimbangi biaya pemasangan. Oleh karena itu, ini memfasilitasi kustomisasi massal yang dimungkinkan oleh desain generatif. Karena biaya pencetakan 3D terus menurun dan variasi bahan meningkat, pencetakan 3D menjadi praktis untuk suku cadang bervolume kecil dan menengah untuk semakin banyak aplikasi.
Kendaraan Listrik dan Industri Otomotif memegang posisi terkemuka di bidang manufaktur dengan teknologi dan Inovasi terbaru. Sistem kelistrikan dan elektronik otomotif menjadi lebih kompleks. Membuat tugas merancang mobil saat ini jauh lebih sulit. Infotainment, fitur kenyamanan dan kemudahan, dan bahkan sistem keselamatan dan misi penting seperti kemudi dan kontrol throttle dicapai melalui komputer bertenaga listrik, aktuator, dan sensor.
Manufaktur Aditif dengan bantuan desain Generatif mengambil definisi dan persyaratan sistem sebagai masukan dan menghasilkan proposal arsitektur untuk logika, perangkat lunak, perangkat keras, dan jaringan sistem E/E menggunakan otomatisasi berbasis aturan. Aturan-aturan ini menangkap pengetahuan dan pengalaman para insinyur veteran untuk memandu para insinyur muda di seluruh desain. Menangkap IP ini membantu perusahaan mengembangkan arsitektur kendaraan dan insinyur generasi baru saat mereka mempelajari dan menerapkan pengetahuan perusahaan yang ada.
Ini juga menawarkan kemampuan untuk mengkonsolidasikan bagian-bagian, sehingga satu geometri kompleks yang dibuat oleh algoritme generatif dan cetakan 3D seringkali dapat menggantikan rakitan dari lusinan bagian yang terpisah.
Aerospace
Selalu terdepan, industri kedirgantaraan adalah pengadopsi awal manufaktur aditif. Perusahaan kedirgantaraan harus memenuhi beberapa standar industri manufaktur yang paling ketat, dan suku cadang serta komponen harus dibuat dari bahan berkinerja tinggi. Dengan menggunakan AM, para insinyur dapat merancang suku cadang yang kompleks dan berkekuatan tinggi sekaligus mengurangi bobot komponen ruang angkasa dengan mencetak geometri yang lebih efisien dan menghilangkan sejumlah besar material yang tidak perlu. Hal ini memungkinkan konsumsi bahan bakar yang lebih rendah, pengurangan emisi CO2, dan pengurangan biaya (ditambah, harga tiket pesawat yang lebih baik).
Produk Konsumen
Manufaktur aditif hadir dengan banyak keuntungan untuk membuat suplemen sesuai permintaan untuk produk berbasis konsumen. Untuk tim pemasaran yang mengambil produk dari konsep hingga penyelesaian, seringkali sebagian besar waktu dihabiskan untuk desain. Untuk memastikan produknya tepat, banyak waktu dihabiskan untuk membuat prototipe untuk membuktikan konsep kepada pemangku kepentingan dan pada akhirnya memberikan produk yang menyenangkan konsumen.
Dengan merangkul AM, tim pemasaran dapat mengembangkan iterasi produk mereka lebih cepat, dan kemudian dengan cepat berputar untuk menyesuaikan desain sesuai kebutuhan. Karena manufaktur aditif terus maju dengan volume dan kecepatan pembuatan, lebih banyak produk konsumen dapat diproduksi melalui teknologi AM untuk permintaan produksi massal yang cepat dan efisien.
Infrastruktur
Tidaklah terlalu mengada-ada untuk memikirkan tinggal di rumah atau berjalan di atas jembatan yang sepenuhnya terbuat dari printer 3D. Segera, ini mungkin menjadi kenyataan. Bahkan, jembatan penyeberangan dengan cetakan 3D pertama di dunia diresmikan di Belanda pada tahun 2018. Strukturnya dibuat oleh robotika aditif yang melapisi baja cair dan berukuran hampir 40 kaki.
Manufaktur aditif di pasar konstruksi berkembang, mengantarkan era baru bagi industri. Menurut sebuah studi oleh Transparency Market Research, pencetakan 3D di sekretaris infrastruktur diprediksi akan berkembang pada CAGR sebesar 33 persen pada tahun 2027. Karena bahan cetak dapat diterapkan secara tepat lapis demi lapis saat membangun infrastruktur atau membangun gedung, AM mengurangi limbah material dan memungkinkan konstruksi menjadi seefisien mungkin.
Selain itu, pencetakan 3D teknologi memungkinkan struktur desain yang kompleks. Karena materi dicetak secara presisi – mengurangi kemungkinan kecelakaan infrastruktur akibat kesalahan konstruksi dan desain yang buruk.
Sementara pencetakan 3D tidak digunakan dalam pembangunan jembatan sehari-hari, ada banyak potensi masa depan seiring berkembangnya industri. Dan, dengan laporan baru-baru ini menemukan bahwa lebih dari sepertiga dari semua jembatan AS memerlukan perbaikan besar atau harus diganti, mungkin ada ekspansi industri yang cepat dalam waktu dekat.
Medis & Farmasi
Manufaktur aditif telah merevolusi industri medis, mengubah apa yang dulunya fiksi ilmiah menjadi kenyataan baru. Teknologi ini memberikan terobosan kepada dokter, pasien, dan lembaga penelitian. Dari prostetik yang tahan lama dan model anatomi yang nyata hingga komponen kelas bedah, sejumlah besar objek luar biasa yang telah berhasil dicetak di bidang medis memberikan gambaran sekilas tentang potensi yang dimiliki teknologi ini untuk perawatan kesehatan dalam waktu dekat.
Misalnya, manufaktur aditif memungkinkan untuk 3D peralatan gigi yang dicetak dan perangkat yang dibuat khusus, seperti gigi palsu, mahkota, dan bahkan Invisalign, dibuat dari berbagai substrat dan cetakan yang disesuaikan untuk setiap individu. Saat ini, pasar pencetakan 3D untuk kedokteran gigi digital bernilai $2.5 miliar — dan diperkirakan akan terus tumbuh. Selain itu, manufaktur aditif memungkinkan perangkat seperti alat bantu dengar yang dapat diproduksi secara massal dibuat agar lebih pas untuk memastikan tingkat kenyamanan tertinggi bagi pengguna.
Salah satu proyek terbaru yang sedang berlangsung adalah penggunaan teknologi aditif oleh para peneliti untuk mencetak sel induk embrionik manusia. Dengan demikian, sel punca ini kemudian dapat digunakan untuk membuat jaringan untuk menguji obat atau menumbuhkan organ pengganti, untuk mencetak kulit yang dapat menggantikan kulit yang telah terbakar atau rusak, dan untuk mencetak sel kanker untuk mempelajari dan menguji obat baru pada mereka. Ahli bedah Anthony Atala, Direktur Institut Wake Forest untuk Pengobatan Regeneratif, bahkan telah mengerjakan pencetakan organ, percaya bahwa pencetakan organ dapat segera menggantikan transplantasi organ.
Oleh karena itu, Aditif Manufaktur memimpin industri dan produsen ke era di mana cara tradisional manufaktur akan terganggu, meninggalkan solusi yang lebih cepat, lebih besar, dan tepat untuk pembuatan industri dan produk masa depan.
Mayank Vashisht | ELE Times | Jurnalis Teknologi