MAKALAH 3D-PRINTING Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Tugas Mata Kuliah Sistem Produksi
Disusun Oleh :
Nama : Muhammad Faisal K.B.A Nim
: 2018080198
Kelas
: 05 TIDM 001
FAKULTAS TEKNIK PROGRAM STUDI TEKNIK INDUSTRI UNIVERSITAS PAMULANG TANGERANG SELATAN 2017
Makalah 3D-Printing
KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT atas segala rahmat, hidayat dan kasih sayang yang diberikan oleh-Nya sehingga penulisan makalah dengan judul “3D-Printing” ini dapat diselesaikan. Shalawat serta salam penulis panjatkan kepada junjungan kita, Nabi Muhammad SAW beserta para keluarga dan sahabat. Terwujudnya makalah ini tidak lepas dari bantuan berbagai pihak, baik dalam bentuk bantuan pikiran, tenaga dan waktu dalam menyelesaikan makalah ini. Oleh karenanya dengan segala kerendahan hati, penulis menyampaikan rasa terima kasih kepada seluruh pihak. Terima kasih untuk doa, dukungan dan bantuan yang telah diberikan untuk membantu penulis dalam menyelesaikan makalah ini. Penulis menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu, segala kritik dan saran yang membangun akan sangat berguna agar pada penulisan selanjutnya dapat menghasilkan karya lebih baik lagi. Semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi siapapun yang membacanya.
Tangerang Selatan, 30 November 2017
Penulis
TI-UNPAM 2017
i
05 TIDM 001
Makalah 3D-Printing
DAFTAR ISI KATA PENGANTAR
i
DAFTAR ISI
ii
DAFTAR GAMBAR
iii
BAB I
BAB II
BAB III
PENDAHULUAN
1-2
1.1. Latar Belakang
1
1.2. Rumusan Masalah
1
1.3. Tujuan Penulisan
1
PEMBAHASAN
3-10
2.1. Sejarah
3
2.2. Pengertian
3
2.3. Peran dan Fungsi
3
2.4. Jenis-jenis 3D-Printing
4
2.5. Cara Kerja 3D-Printing
6
2.6. Aplikasi Yang Digunakan - CAD
8
2.7. Contoh Penggunaan 3D-Printing
9
2.8. Kelebihan dan Kekurangan 3D-Printing
10
PENUTUP
11
3.1. Kesimpulan
11
3.2. Saran
11
DAFTAR PUSTAKA
TI-UNPAM 2017
ii
05 TIDM 001
Makalah 3D-Printing
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1. Direct And Binder Printer 3D
4
Gambar 1.2. Binder 3D-Printing
5
Gambar 1.3. Photopolymerization
5
Gambar 1.4. Selective Laser Sintering
6
TI-UNPAM 2017
iii
05 TIDM 001
Makalah 3D-Printing
BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang
3D-Printing merupakan sebuah terobosan baru dalam dunia teknologi. 3DPrinting adalah sebuah printer yang mampu mencetak benda berdimensi tiga, bukan berupa gambar atau tulisan di atas kertas. Kelebihan dari 3D-Printing adalah sangat memungkinkan untuk membuat berbagai bentuk pola rumit. Hal ini dikarenakan keleluasan gerakan printing pada ruang lingkup tiga dimensi. Terkait dengan defenisinya tersebut maka 3D-Printing dapat berfungsi penting dalam dunia manufaktur. Dari segi material printing, material yang hingga saat ini umumnya digunakan untuk 3D-Printing adalah plastik, metal dan keramik. Namun terdapat beberapa jenis filamen yang masih belum umum digunakan, salah satunya yaitu jenis lilin. Filamen lilin dibandingkan dengan filamen lainnya seperti plastik, memiliki titik leleh yang paling rendah dan mempunyai kelebihan yaitu dapat diuapkan. Apabila alat ini dapat membuat pola lilin yang rumit, maka salah satu contoh pada pengaplikasiannya adalah dapat digunakan sebagai pembuatan pola untuk proses lost wax-casting. Saat ini alat 3D-Printing pada umumnya dijual dengan harga yang mahal. Hal ini dikarenakan konstruksi alat yang rumit dan besar.
1.2. Rumusan Masalah
Pengertian 3D-Printing
Cara kerja 3D-Printing
Peran dan fungsi 3D-Printing
Jenis-jenis 3D-Printing
1.3. Tujuan Penulisan
Manfaat dalam pembuatan Makalah ini adalah agar dapat bermanfaat bagi perkembangan disiplin ilmu dalam memberikan sumbangan pemikiran teoritik, dan menambah pengetahuan pembaca mengenai sekilas tentang komunikasi data
TI-UNPAM 2017
1
05 TIDM 001
Makalah 3D-Printing
komputer yang meliputi definisi dari komunikasi data komputer, perkembangan komunikasi data komputer, macam – macam media komunikasi dan penghantar data, dan cara meningkatkan kemampuan proses komunikasi data.
TI-UNPAM 2017
2
05 TIDM 001
Makalah 3D-Printing
BAB II PEMBAHASAN 2.1. Sejarah
Pada tahun 1986, ada seseorang bernama Charles W. Hull memiliki hak paten dengan teknologi stereolithography. Teknologi ini merupakan teknologi untuk membuat objek 3D. Tentu saja, Printer dengan teknologi 3D sangatlah mahal. Printer tradisional yaitu printer 2D bisa anda beli dengan hanya beberapa ratus ribu rupiah saja. Sedangkan untuk printer 3D, anda harus mengeluarkan uang ratusan juta rupiah untuk memilikinya. Karena harga yang sangat mahal, berbagai orang mulai membuat printer 3D yang setidaknya dapat mengurangi harganya. Namun, tentu saja akan ada keuntungan dan kerugiannya.
2.2. Pengertian
3D Printing adalah sebuah printing yang menampilkan data dalam bentuk cetakan, namun berbeda dengan printing biasanya yang mencetak data dalam sebuah kertas ataupun lembaran lainya. Dengan teknologi dari 3D printing sebuah perusahaan dapat membuat sebuah prototype tanpa harus menghabiskan bahan baku ataupun material. Karena sehabis seorang designer menggambar object 3D mereka akan bisa langsung mencetak hasil design mereka dengan printer tersebut dan langsung mengetahui kira-kira apa saja kekurangan dari design yang telah dibuatnya.
2.3. Peran dan Fungsi
Melihat prospek ke depan printer 3D dan perkembangannya, aplikasi printer ini sudah mampu merambah ke segala lini. Saat ini terus dikembangkan bahan filament yang mencapai titik didih tinggi, dengan kekuatan yang ekstrakuat. Kalau itu sudah tercapai, aplikasinya bisa lebih banyak lagi. National geograpihic akan lebih membantu mengeri betapa hebatnya printer 3D ini. Printer 3D milik perusahaan 3D printing Zcoporation ini memang memiliki kemampuan replikasi tercanggih yang bahkan mampu mereplikasi warna dan interior suatu benda . Perusahaan tersebut juga menggunakan powder
TI-UNPAM 2017
3
05 TIDM 001
Makalah 3D-Printing
rahasia yang dapat meniru kekuatan material sesuai yang diinginkan pelanggan. Mesin ini untuk prospek di masa depan akan dipakai oleh NASA utuk mereplikasi alat-alat yang tak sengaja menghilang di angkasa.
Fungi 3D-Printing antara lain : -
Waktu pembuatan cepat
-
Proses pengerjaan cukup mudah
-
Bisa membuat bentuk yang rumit
-
Mampu mengerjakan sekaligus 2 pekerjaan, yaitu membuat sekaligus mewarnai sesuai benda aslinya
-
Mudah di ubah jika objek terjadi kesalahan
2.4. Jenis-jenis 3D-Printing 1. Direct And Binder Printer 3D
Gambar 1.1. Direct And Binder Printer 3D
Printer 3D jenis direct memiliki mekanisme kerja menggunakan teknologi inkjet. Teknologi ini sudah ada sejak 1960 ketika digunakan pada printer 2D. Meskipun teknologi inkjet digunakan ke dalam printer 3D cara kerjanya pun hampir mirip ketika digunakan ke dalam printer 2D. Dimana inkjet bergerak maju mundur sambil mengeluarkan cairan. Dan yang membedakan adalah printer 2D inkjet hanya bergerak maju mundur atau horizontal, sedangkan printer 3D inkjet juga bisa bergerak vertikal ataupun diagonal sambil mengeluarkan cairan tetapi bukan tinta seperti printer 2D melainkan lilin dan polimer plastik.
TI-UNPAM 2017
4
05 TIDM 001
Makalah 3D-Printing
Gambar 1.2. Binder 3D-Printing
Sedangkan printer 3D jenis binder dalam proses kerjanya sama menggunakan nozel inkjet untuk menuangkan cairan untuk membentuk setiap lapisan. Tetapi memiliki perbedaan dengan jenis direct, dimana jenis binder untuk melakukan pencetakan menggunakan dua bahan yang terpisah yang berupa bubuk kering dan lem cair. Dengan mekanisme kerja, pertama bubuk kering dilakukan penuangan kemudian diberikan lem cair agar terjadi pengikatan. Begitu seterusnya hingga seluruh proses selesai.
2. Photopolymerization Dan Sintering
Gambar 1.3. Photopolymerization
TI-UNPAM 2017
5
05 TIDM 001
Makalah 3D-Printing
Photopolymerization jika diamati dari penamaannya berasal dari kata Photo yang berati cahaya dan polymer yang memiliki arti senyawa kimia plastik. Jadi dapat dikatakan sebagai jenis printer 3D yang memiliki cara kerja dengan meneteskan cairan plastik kemudian diberikan penyinaran laser berupa ultraviolet. Dan selama proses penyinaran ini sanggup merubah cairan menjadi bentuk padat.
Gambar 1.4. Selective Laser Sintering
Sedangkan Printer 3D jenis sintering dalam proses kerjanya melibatkan partikel padat diberikan proses penyinaran. Dan proses semacam ini biasa disebut dengan Selective laser sintering (SLS) yakni proses printer 3D yang bekerja menggunakan laser untuk mencairkan bubuk plastik yang kemudian mencair dan membeku kembali membentuk lapisan dicetak. Jenis sintering sangat kompatibel untuk mencetak benda yang berasal dari logam. Karena proses manufaktur pada logam sering membutuhkan mekanisme dari bentuk padat kemudian cair lalu padat lagi. Dan keuntungan yang dihasilkan dari proses sintering adalah tingkat presisi yang tinggi.
2.5. Cara Kerja 3D-Printing
Berikut ini adalah teknik-teknik atau cara kerja 3D Printer:
TI-UNPAM 2017
6
05 TIDM 001
Makalah 3D-Printing
1. (SLA) adalah teknik pertama untuk 3D Printing. Caranya adalah menambahkan layer terus menerus pada bahan photopolymer menuju keatas. Material yang digunakan pada awalnya adalah liquid (cairan) dan akan mengeras ketika liquid tersebut terkena sinar ultraviolet. 2. Digital Light Processing (DLP) adalah teknik yang hampir sama dengan SLA yang membuat bahan liquid mengeras dengan sinar ultraviolet. Tetapi, pada proses penyinaran digital, objek pada
awalnya berbentuk
liquid yang penuh. Sebagian dari liquid tersebut akan disinari, yang tentu saja akan mengeraskan liquid tersebut, lalu objek yang mengeras akan tenggelam kebawah dan menaikkan liquid selanjutnya. Proses ini terus menerus dilakukan hingga objek 3D tersebut berhasil dibuat. 3. Selective Laser Sintering (SLS) menggunakan tenaga yang sangat tinggi untuk menggabungkan berbagai material, seperti plastik, gelas, keramik, dan metal menjadi output 3D. 4. Electron Beam Melting (EBM) adalah proses dari 3D Printing untuk bahan metal. Prosesnya di sebuah vakum dan memulai prosesnya dengan menyebarkan sebuah layer dari metal powser (lebih sering menggunakan titanium). Electron beam akan mencairkan powder menjadi layer yang keras. Objek yang dibuat dengan teknik ini akan sangat kuat. 5. Multi Jet Modelling (MJM) mempunyai cara kerja yang sama dengan inkjet printer. Ia menyebarkan sebuah layer dari resin powder dan menyemprotkan sebuat lem yang mempunyai berbagai warna dan akan mengeras pada satu layer. Multi Jet Modelling sangatlah berguna karena sangat cepat dan mendukung penyediaan warna. 6. Fused Deposition Modelling (FDM) menggunakan bahan nozzle yang dipanaskan dan akan melelehkan bahan seperti plastik pada hasil outputnya. Nozzle tersebut akan berpindah secara horizontal dan vertikal yang diatur oleh komputer. Ketika material keluar dari nozzle, material tersebut akan mengeras. 7. Semua aktivitas 3D Printing kebanyakan akan menggunakan STL File. STL File merupakan format 3D modelling yang membuat 3D Printer melakukan tugasnya dengan nyaman dan efektif untuk memotong objek
TI-UNPAM 2017
7
05 TIDM 001
Makalah 3D-Printing
dari layer pada saat print. Kebanyakan file STL dibuat oleh Computer Aided Design (CAD). 8. Berbeda dengan mencetak benda-benda mati, 3D Printer dengan material sel hidup (bioprinting) akan mengeluarkan output berupa sel dan gel larut untuk mendukung dan melindungi sel selama pencetakan. Semua sel keluaran bioprinters dari kepala bioprint yang bergerak kiri dan kanan, bolak-balik, naik dan turun, dalam rangka untuk menempatkan sel-sel persis
di
mana
diperlukan.
Selama
periode
beberapa
jam,
ini
memungkinkan obyek organik besar yang akan dibangun dari banyak lapisan yang sangat tipis.
2.6. Aplikasi Yang Digunakan – CAD (Computer Caidgn Design)
Prinsip utama untuk pencetakan printer 3 dimensi yait u membutuhkan data yang berbentuk tiga dimensi juga atau yang disebut dengan data digital tiga dimensi. Dalam dunia keteknikan biasa disebut CAD (Computer caidgn design). CAD merupakan aplikasi yang mampu menampilkan data dalam 3 dimensi. Sebenarnya ada beberapa metode yang digunakan dalam membuat printer 3 dimensi. Metode kerja printer 3 dimensi yang pertama adalah yang menggunakan aplikasi. Cara kerjanya, bahan pengikat yang digunakan pada printer 3 dimensi ini menggunakan bubuk kering yang dipadukan dengan suatu bahan perekat berbentuk cairan. Percampuran ini memungkinkan printer untuk dapat membuat lapisan demi lapisan hingga menjadi sebuah objek yang nyata. Tentu saja dengan adanya teknologi ini sebuah desain dapat langsung diwujudkan ke dalam bentuk aslinya dengan perantara komputer. Bila pada teknologi konvensional manufaktur harus melalui proses panjang dan rumit, dengan teknologi ini tidak lagi. Printer 3D memutus mata rantai cetakan yang cenderung lebih rumit. Sebuah benda dapat langsung dibuat satu per satu. Untuk membuat objek 3D sebenarnya mudah, anda hanya perlu belajar software untuk membuat desain 3dimensi seperti Autodesk Inventor, Solidworks, Google Sketch up dan lain-lain. File desain tersebut di save ke dalam format .stl agar dapat di proses di mesin 3D printer. Namun bagi anda para pembaca yang
TI-UNPAM 2017
8
05 TIDM 001
Makalah 3D-Printing
tidak bisa menggunakan software tersebut, contoh file stl bisa didapatkan di situs dibawah ini.
2.7. Contoh Penggunaan 3D-Printing 1. Peralatan Rumah Tangga
3D Printing dengan mudah membuat bentuk-bentuk peralatan rumah tangga sesuai dengan yang kalian inginkan, misalnya kalian menginginkan untuk membuat gelas atau mangkuk dengan bentuk yang unik hasil desain kalian sendiri, sekarang dengan menggunakan 3D Printer kita dapat mewujudkan imajinasi kita itu ke dalam sebuah benda atau Peralatan rumah tangga seperti gelas, mangkuk, asbak, nampan yang unik dan sesuai dengan desain yang kalian inginkan.
2. Komponen Penyusun Mobil
Contohnya seorang pria dari Manitoba, Winnipeg yang sudah membuat mobil hemat energi dengan komponen-komponen yang dicetak menggunakan Print 3D. Tentu dengan adanya komponen-komponen yang dicetak menggunakan Printing 3D bukan hanya bahan yang dapat kita s esuaikan sesuai dengan yang kita inginkan, tetapi juga menghabiskan waktu pembuatan yang lebih singkat.
3. Bagian Tubuh Manusia
Jasa 3D Printing tidak hanya dimanfaatkan pada bidang Teknologi, tetapi juga dimanfaatkan oleh bidang Kedokteran. Hal ini diawali oleh seorang pria bernama LayerWise dari Belgia yang mengganti rahang pasiennya menggunakan bahan titanium yang tentunya aman dan dapat menyesuaikan dengan tubuh Manusia. Sejak itu pembuatan Bagian Tubuh Manusia menggunakan teknik 3D Printing semakin marak digunakan di bidang kedokteran. Biasanya bentuk-bentuk tubuh manusia yang dibuat untuk mengganti bagian tubuh pada pasien, ditanamkan dengan sel hidup sehingga perkembangan teknologi Printing 3D semakin memberikan manfaat yang sangat besar pada bidang kedokteran.
TI-UNPAM 2017
9
05 TIDM 001
Makalah 3D-Printing
4. Makanan
Seseorang
di
AS
telah
mengembangkan
pembuatan
makanan
menggunakan Print 3 Dimensi, dengan latar belakang untuk mempermudah astronot yang pergi ke luar angkasa agar tidak sulit jika ingin mencari atau membuat makanan. Bayangkan jika suatu saat nanti teknologi Print 3 Dimensi makanan ini semakin berkembang dengan pesat. Manusia tidak perlu bersusah payah untuk mencari makanan jika mereka kelaparan. Melainkan hanya dengan mencetak makanan yang mereka inginkan dengan 3D Printer.
2.8. Kelebihan dan Kekurangan 3D-Printing
Kelebihan 3D-Printing
Sebagaimana dari awal teknologi ini dibuat dan dikembangkan memiliki kelebihan untuk membuat suatu item berbentuk 3D (3dimensi) seperti contoh tas, sepatu, perhiasan, makanan, peralatan rumah tangga, bagian organ dalam manusia maupun membuat sebuah mobil dengan mudah dan mendetail yang pastinya lebih efisien dalam hal waktu.
Kekurangan 3D-Printing
Dampak kecanggihan teknologi masa kini yang paling terasa adalah sumber daya manusia / pekerja manual yang kurang dibutuhkan oleh perusahaan manufakturing yang akan berpindah dari tenaga manusia ke tenaga robot.selain itu, meski 3D printer lebih cepat, mudah dan mendetail belum banyak orang atau perusahaan menggunakan teknologi ini, dikarenakan kurang praktis salah satunya dalam hal material dasarnya. Karena harga yang cukup mahal dan keterbatasannya yang hanya menyediakan satu jenis material untuk satu mesin saja.
TI-UNPAM 2017
10
05 TIDM 001
Makalah 3D-Printing
BAB III PENUTUP 3.1. Kesimpulan
3D Printing adalah sebuah printing yang menampilkan data dalam bentuk cetakan, namun berbeda dengan printing biasanya yang mencetak data dalam sebuah kertas ataupun lembaran lainya. Dengan teknologi dari 3D printing sebuah perusahaan dapat membuat sebuah prototype tanpa harus menghabiskan bahan baku ataupun material. Karena sehabis seorang designer menggambar object 3D mereka akan bisa langsung mencetak hasil design mereka dengan printer tersebut dan langsung mengetahui kira-kira apa saja kekurangan dari design yang telah dibuatnya.
3.2. Saran
Dalam perkembangan untuk menyempurnakan mesin ini agar di lakukan juga pencegahan terhadap maraknya pelanggaran hak cipta karena kita dapat membuat sesuatu barang dengan mudah , agar dapat lebih dicontrol pendistribusian teknologi ini jika nantinya sudah di pasarkan secara massal. Namun semua itu dikembalikan kepada individu masing-masing dalam menggunakan alat tersbut agar dapat digunakan sebaik-baiknya tidak untuk melakukan sesuatu yang merugikan orang lain melainkan buatlah sesuatu yang dapat menguntungkan orang lain.
TI-UNPAM 2017
11
05 TIDM 001
DAFTAR PUSTAKA Sumber :
- http://blog.finderonly.net/2014/teknologi-printer-3d-mesin-printingcanggih.html - http://www.windowsku.com/2012/09/teknologi-printing-3d-cara-kerjanya.html - http://id.wikipedia.org/wiki/Peranti_keluaran - http://mashable.com/2013/03/28/3d-printing-explained/ - http://www.yac.mx/id/pc-tech-tips/digital-home/how-does-the-worlds-firstfull-color-3d-printer-work-we-ask-its-creators.html - http://teknologi-site.blogspot.co.id/2015/08/perkembangan-teknologi-printer3d.html - http://www.partner3d.com/mengenal-teknologi-printer-3d-mesin-printingcanggih-serbaguna/ - http://www.immersa-lab.com/perkembangan-dan-jasa-3d-printingindonesia.htm