Nggoleki
Nutup kothak panelusuran iki.

Prototipe 3D: Ringkesan Pencetakan Prototipe 3D

Jelajahi jagad percetakan prototipe 3D! Sinau babagan macem-macem teknik percetakan, bahan, aplikasi, lan liya-liyane. Mitra karo HiTop Industrial kanggo proyek inovatif sampeyan.
HITOP / Blog / <a href="https://hitopindustrial.com/jv/printing-prototipe-3d/" title="Prototipe 3D: Ringkesan Pencetakan Prototipe 3D">Prototipe 3D: Ringkesan Pencetakan Prototipe 3D

Ical wis dina model gawenan tangan. Dina iki, yen sampeyan pengin menang investor, klien, utawa manajer potensial, sampeyan butuh prototipe utawa model sing nyata kanggo nampilake kelangsungan lan fungsionalitas produk kasebut. Iki bisa ditindakake kanthi nggunakake Printing 3D kanggo pangembangan prototipe. Ora ana sing bisa ngalahake nilai presentasi lan daya tarik produk luwih saka prototipe 3D. Gampang digawe, terjangkau, lan entuk akeh keuntungan liyane. 

Mangkene ringkesan teknik manufaktur kanggo sampeyan. 

Apa printing prototipe 3D?

3D prototyping utawa produksi aditif minangka alat sing kuat kanggo nggawe prototipe lan inovasi. Proses kasebut mbantu nggawe model fisik obyek telung dimensi lan akeh digunakake kanggo nggawe prototipe kanggo desain produk, teknik, lan aplikasi liyane.

Tinimbang mbusak bahan kaya cara tradisional (manufaktur subtraktif), lapisan bahan (bahan, plastik, lan liya-liyane) ditambahake. Iki ndadekake populer amarga sawetara alasan:

  • Nggawe geometri kompleks: Nalika cara tradisional berjuang karo wangun rumit utawa fitur internal, manufaktur aditif bisa mbangun lapisan dening lapisan gampang.
  • Fleksibilitas lan iterasi: Perlu ngapiki desain? Mung ngowahi file digital lan print versi anyar. Siklus pengulangan kanthi cepet iki sampurna kanggo nguji lan nyaring prototipe kanthi cepet sadurunge nindakake produksi massal.
  • Ngurangi panggunaan sampah lan materi: Ora kaya metode subtractive sing ngasilake bahan kethokan, manufaktur aditif mung nggunakake materi sing dibutuhake kanggo obyek pungkasan. Iki bisa dadi luwih efisien lan ramah lingkungan.

Jinis Printer 3D kanggo Prototyping

Ana macem-macem printer ing pasar sing dirancang khusus kanggo nangani pangembangan prototipe. Sawetara iku kalebu: 

FDM (Fused Deposition Modeling)

Printer 3D nglakokake pemodelan deposisi gabungan kanthi filamen kuning, nggambarake proses manufaktur aditif

Istilah liya kanggo teknologi iki yaiku fabrikasi filamen gabungan (FFF). Pemodelan deposisi gabungan minangka proses sing bisa digunakake kanggo model bukti-konsep dhasar, kajaba prototipe bagean sing gampang lan murah. Dibandhingake karo cara liyane, tingkat akurasi lan daya resolusi luwih dhuwur. Nanging, kudu dihindari kanggo desain sing rumit. 

Bahan kanggo FDM 3D Printing: ABS, PLA, PETG, Nylon, TPU, PVA, HIPS lan Komposit (serat karbon, kevlar, fiberglass). 

KaluwihanKakurangan
Highly AffordableResolusi ngisor
Gampang digaweKualitas ora dhuwur banget
Ora kuwatir babagan kontaminasiIntegritas struktural ora dhuwur
Migunakake macem-macem bahan filamenPilihan warna winates

SLS (sintering laser selektif)

Ilustrasi proses sintering laser selektif kanthi transisi desain CAD menyang CAM lan fabrikasi laser

SLS, utawa campuran amben bubuk laser, nyawiji polimer bubuk ing lapisan kanthi bantuan laser. Sampeyan bisa nggawe prototipe fungsional siap kanggo tes nyata ing mesin lan mesin. Kualitase ora ana tandhingane ing prototipe kanthi cepet. Contone, nilon sing diisi serat karbon dibangun kanthi teliti kanthi rinci supaya siap ngadhepi kahanan iklim sing ala.  

Bahan kanggo sintering laser selektif: Resin standar, Resin Bening, Resin Draft, Resin Tangguh lan Awet, Resin Kaku, Resin Poliuretan, Resin Suhu Tinggi, Resin Fleksibel lan Elastis, Resin Silikon 40A, Resin medis lan dental, Resin ESD, Resin Tahan Api (FR), Resin Alumina 4N lan Resin perhiasan. 

KaluwihanKakurangan
Printing cepet saka volume dhuwur saka bageanDistorsi amarga shrinkage sawise produksi
Bagian sing digawe fleksibel lan akurat bangetLumahing kurang lancar
Ora perlu kanggo struktur supportMasalah ambegan amarga nggunakake bubuk

Stereolithography (SLA)

Diagram aparat stereolithography kanthi fotopolimer cair laser curing kanggo nggawe bagean 3D lapisan kanthi lapisan

Teknologi photopolymerization nggunakake sumber cahya UV kanggo ngalangi resin fotosensitif lan mbangun prototipe ruwet lapisan dening lapisan nganti model siap. Iki mung ditrapake kanggo prototipe 3D resolusi dhuwur. Sampeyan bisa digunakake kanggo nggawe bagean mekanik, model arsitektur, desain perhiasan, lan produk konsumen liyane.

Bahan kanggo Stereolithography: Nylon 12, Nylon 11, Komposit Nylon, Polypropylene, lan TPU. 

KaluwihanKakurangan
Lumahing Gamelan karo Rampung lumahing dhuwurOra ramah lingkungan
Nyetak geometri internal lan eksternal kanthi akuratOra bisa nyithak cetakan gedhe
wektu printing cendhakPerlu ngobati sawise saben print 

Polimerisasi 2 foton (TPP)

Skema persiyapan polimerisasi rong foton kanthi laser femtosecond lan tataran posisi XYZ presisi.

Minangka teknologi cetak mikro, TPP bisa nyithak bagean sing luwih cilik tinimbang 0,1 mikron. Iki nggunakake resin fotosensitif lan laser femtosecond pulsed nuding ing resin khusus. Laser iki ngowahi bit cilik saka Cairan menyang bêsik padhet, mbangun munggah lapisan obyek 3D dening lapisan. Iki ngidini sampeyan nggawe obyek rinci sing bisa ukurane sawetara milimeter kanthi rincian nanometer.

TPP nemokake aplikasi ing aplikasi medis, riset, lan manufaktur kanggo bagean cilik, kayata elektroda ukuran mikro lan sensor optik.

Bahan kanggo Polimerisasi Two-Photon: resin polimer cair

KaluwihanKakurangan
Resolusi sing ora cocogKacepetan nyetak alon
Fabrikasi 3D langsung. Ora perlu kanggo struktur supportPeralatan sing larang regane
Versatility materiPilihan materi winates
Dampak panas minimalVolume mbangun winates

Digital Light Processing (DLP)

Persiyapan proyektor Digital Light Processing (DLP) ing kamar kontrol karo peralatan elektronik sing gegandhengan

Ing percetakan 3D DLP, proyektor cahya digital digunakake kanggo nampilake gambar saben lapisan. Iki kedadeyan ing lapisan resin. DLP minangka pilihan umum kanggo ngasilake bagean sing luwih gedhe utawa pirang-pirang bagean ing batch siji, amarga menehi wektu sing konsisten preduli saka jumlah bagean. 

Pangolahan Cahya Digital ditrapake ing tampilan statis, tampilan interaktif lan uga ing panggunaan keamanan, medis, lan industri.

Bahan kanggo Processing Cahya Digital: resin termoplastik, logam, lan resin sing bisa diobati ultraviolet

KaluwihanKakurangan 
Akurasi lan rinci sing dhuwurVolume mbangun winates
Kacepetan nyetak cepetNimbulaké voxelization
Macem-macem bahanResin kekacoan
Relatif terjangkauNimbulaké voxelation

Tampilan Kristal Cairan (LCD)

Ilustrasi proses pencetakan 3D berbasis LCD kanthi proyeksi lapisan lan tahap elevasi sing berurutan

Iki meh padha karo Digital Light Processing (DLP). Nanging, prabédan dumunung ing nggunakake LCD kanggo mantan. Uga, alesan ngapa regane luwih dhuwur. Kaya DLP, layar LCD nampilake gambar digital sing ngemot titik-titik cilik. Ukuran titik-titik ing layar nemtokaken carane njlimet print bakal. 

Bahan kanggo Tampilan Crystal Cairan: bahan komposit

Kaluwihan Kakurangan
Dhuwur Detail lan ResolusiVolume Mbangun Limited
Kacepetan Printing luwih cepetPrints Fragile
Rampung lumahing GamelanMbutuhake ventilasi amarga kekacoan resin
Macem-macem Bahan WideBiaya sing luwih dhuwur

Metal 3D Printing

Kanggo produk logam, sampeyan butuh prototipe logam. Elinga, alternatif polimer luwih murah tinimbang teknologi percetakan 3D logam. Menyang printing 3D minangka pilihan sing luwih apik tinimbang CNC penggilingan stainless steel utawa ngecor injeksi amarga iki nggawe prototipe tanpa ninggalake bahan sampah.  

Jinis printing 3D logam

Logam FDM: Kaya printer FDM tradisional, iki mbangun bagean dening remet filamen logam-kapenuhan lan shedding lapisan naleni ing tungku.  

SLM (Selective Laser Melting) lan DMLS (Direct Metal Laser Sintering): Munggah saka polimer, teknologi SLM lan DMLS nggunakake kekuwatan laser kanggo nggabungake bubuk logam kanthi tliti dadi kreasi lapisan-lapisan sing rumit. Dheweke cocog kanggo sawetara aplikasi ing bidang aerospace, otomotif, lan medis.

Bahan kanggo printing 3D logam: Titanium, Baja tahan karat, Aluminium, Baja perkakas dan paduan Nikel.

KaluwihanKakurangan
Ngidini nggawe geometris lan fitur internal sing kompleksBiaya dhuwur
Prototyping kanthi cepetAsring mbutuhake post-processing ekstensif
Nyuda sampah materiAkurasi lan permukaan rampung ora kaya sing dikarepake
Ngasilake bagean enthengWatesan pilihan materi

Migunakake 

Printing 3D ngijini sampeyan kanggo break free saka cetakan kaku lan wangun biyen. Kurva ruwet, kisi ruwet, lan struktur kothong ora ana masalah.

Jinis Bahan kanggo Printing 3D

Pencetakan 3D mbutuhake sawetara bahan mentah kanggo nggawe prototipe sing inovatif lan futuristik. Iki kalebu:

Plastik

Salah sawijining bahan sing paling umum digunakake ing percetakan 3D yaiku plastik. Alesan sing digunakake yaiku kemampuan nggawe prototipe kanggo macem-macem industri, kayata dolanan kanggo bocah-bocah lan peralatan rumah tangga sing canggih. Conto kalebu action figure, utensils, lan vas. 

Plastik - bahan mentah bisa dadi transparan utawa warna utawa kasedhiya ing spools. Gumantung ing tekstur sing dikarepake, sampeyan bisa tuku plastik matte utawa mengilap. Kajaba iku, biaya-efektif lan ora bakal nggawe bolongan ing kanthong sampeyan. 

Printer FDM biasane digunakake kanggo nggawe produk plastik. Kabeh plastik sing dicithak 3D bisa berubah dadi wujud apa wae sing bisa dibayangake, saka coaster sing rata nganti roda gigi sing rumit lan kurva sing mulus nganti lanskap bertekstur. Ing ngisor iki sawetara jinis plastik sing umum digunakake:

Asam polylactic (PLA): pilihan sing ramah lingkungan - dijupuk saka produk alami kayata tebu lan pati jagung. Padha kasedhiya ing wangun alus lan hard. Sing terakhir luwih kuwat lan, mulane, sampurna kanggo macem-macem produk industri.

Acrylonitrile butadiene styrene (ABS): Jeneng liya, Plastik Lego Kab, iki minangka pilihan kanggo printer 3D. Iki kalebu filamen kaya pasta sing mbantu nggawe bahan sing super kuwat lan bend. Padha becik kanggo mbangun barang tanpa wates utawa nempelake desain sing nyenengake ing permukaan apa wae. Nalika disenengi dening printer hobi, uga umume digunakake ing produksi barang konsumen sing kasedhiya kanthi komersial.

Polikarbonat (PC): Ora umum digunakake minangka jinis liyane, PC kompatibel karo printer suhu dhuwur sing muncung duwe presisi dhuwur. 

Plastik polivinil alkohol (PVA): Nalika nggoleki printer sing ramah anggaran, PVA minangka pilihan sing tepat. PVA minangka pilihan sing tepat minangka bahan dhukungan sing bisa larut. Sanadyan bisa uga ora cocog karo produk kanthi kekuatan dhuwur, nanging isih dadi solusi sing larang regane kanggo barang sing digunakake kanggo sementara.

wêdakakêna

Printer 3D berteknologi tinggi nggunakake bahan bubuk kanggo ngukir macem-macem produk kanthi nyawiji lan nglapisi bubuk. Iki nggawe obyek kanthi kekandelan, tekstur, lan pola sing sampurna. Macem-macem jinis bubuk sing digunakake ing percetakan 3D kalebu

Poliamida (nilon): Rong alasan sing mbedakake poliamida saka liyane yaiku kekuatan lan keluwesan. Kombinasi unik iki ndadekake bisa nyithak obyek kanthi rincian sing apik, kayata gear robot cilik utawa fitur alus saka patung miniatur. 

Aluminium: Kombinasi poliamida lan aluminium abu-abu, poliamida njamin model cetakan 3D kanthi kekuatan sing dhuwur banget. Sampeyan bisa gumantung ing prototipe lan model industri. 

resin.

Dibandhingake karo bahan liyane, resin ora kuwat utawa fleksibel. Amarga kalebu polimer cair, resin dadi solid nalika kena sinar UV. Utamane kasedhiya ing pilihan ireng, putih, lan transparan; sawetara item dicithak uga wis digawe ing oranye, abang, biru, lan ijo. Bisa dipérang dadi telung kategori:

resin transparan. Kekuwatan sing ora bisa ditandingi ndadekake salah sawijining resin sing paling digoleki kanggo produk sing dicithak 3D. Prototipe sing diasilake transparan (kaya jeneng kasebut) lan lancar. 

resin sing bisa dicet: Sawetara resin unggul ing departemen estetika. Contone, patung-patung kanthi rincian rai sing bisa dicet, utawa patung ramping sing narik saben mripat, kabeh minangka asil saka resin sing bisa dicet. 

Resin rinci dhuwur: Model cilik nanging kanthi rincian ekstensif, sing ditindakake resin kanthi rinci. Bayangna patung-patung sing dhuwuré mung patang inci lan dihiasi nganggo sandhangan sing rumit lan fitur rai sing kaya urip. 

logam

Sawise plastik, logam minangka bahan sing paling akeh digunakake. Dheweke bisa menehi urip dadi produk sing bisa digunakake saben dina, kayata perhiasan rumit lan uga bagean pesawat. Kajaba iku, kemajuan teknologi cetak 3D adhedhasar logam ngidini produsen nggunakake DMLS kanggo produksi kanthi kecepatan lan volume sing dhuwur. 

Punika sawetara saka sudhut logam digunakake kanggo printing 3D

  • Aluminium: Becik kanggo obyek logam lancip
  • gangsa: Vas lan sawetara peralatan liyane
  • Baja tahan karat: Komponen sing bisa kena kontak langsung karo banyu
  • Nikel: dianggo kanggo printing dhuwit recehan

Bahan liyane 

Sawetara bahan liyane sing digunakake kanggo nyetak 3D kalebu serat karbon, nitinol, grafit, graphene, lan kertas. 

Cara Nyetak Prototipe 3D

Iku njupuk Panggonan ing 4 langkah gampang:

  • Desain model nggunakake program komputer. Gawe owah-owahan ing tahap iki yen sampeyan ngerteni ana cacat. 
  • Gunakake piranti lunak ngiris kanggo ngrusak dadi lapisan tipis. Setel setelan kaya dhuwur lapisan, persentase isi, struktur dhukungan, lan kacepetan cetak. Proses iki ngasilake kode G.
  • Printer bakal mbangun lapisan obyek kanthi lapisan nggunakake bahan lan metode sing dipilih. Nalika kabeh lapisan dicithak, obyek wis rampung lan bisa dibusak saka platform mbangun. 
  • Copot struktur dhukungan kanthi teliti nggunakake tang lan pemotong. Ngresiki sembarang materi ampas utawa lebu saka lumahing obyek dicithak nggunakake cara kayata brushing, sanding, utawa ngumbah.

Aplikasi 3D Printing

Barang konsumen

Kustomisasi lan inovasi minangka landasan sukses ing pasar konsumen dinamis saiki. 3D minangka teknik umur anyar kanggo pengecer lan pabrikan kanggo mbukak kunci kabeh. Iki minangka cara anyar kanggo ngrancang, ngasilake, lan ngalami produk sing kita tresnani.

R&D printer 3D desktop industri nggawe luwih gampang kanggo para insinyur lan desainer ngowahi revolusi cara kerja industri iki. 

busana

Ngasilake desain khusus ora nate luwih gampang. Industri fashion saiki nggunakake teknologi printing 3D kanggo ngebaki pelanggan. Dheweke bisa ngrampungake desain sing rumit kanthi gampang lan cepet tanpa gangguan manual. 

Padha malah nggunakake bahan unheard kayata plastik kanggo nggawe desain, saéngga ngembangaken horizons tekstil.

Aerospace

Aerospace minangka salah sawijining industri pertama sing nggunakake percetakan 3D. Nyatane, ukuran pasar percetakan 3D aeroangkasa global tekan US$ 4.6 Milyar ing taun 2023. Ora mung iki, nanging samesthine bakal tuwuh ing CAGR 16.2% wiwit taun 2024 nganti 2032. 

Airbus, Boeing, GE, GKN, lan Safran minangka pemain kunci ing arena iki. Dheweke nggunakake printing 3D kanggo nggawe komponen entheng, prototipe fungsional, lan perkakas. 

Pendidikan

Sektor iki nggunakake kekuwatan 3D kanggo ngowahi cara siswa sinau. Siswa bisa nggunakake teknologi iki kanggo nggawe model. Iki mbantu sing terakhir ngerti konsep sing luwih apik. Ora mung iki, nanging guru uga digunakake kanggo nyiapake rencana pamulangan.

Ora wonder, banjur, pasar kanggo Printing 3D ing pendhidhikan bakal tuwuh ing CAGR 12.12% antarane 2022 lan 2027. 

Konstruksi

Ing konstruksi, macem-macem komponen lan struktur disiapake nggunakake printing 3D. Kabeh struktur rumit bisa digawe kanthi rega sing luwih murah. Sawetara struktur sing nggunakake teknologi iki kalebu cetakan lan formulir. 

Iki minangka sebab pasar kanggo percetakan 3D ing industri konstruksi diantisipasi nganti $ 519.49 milyar ing taun 2032. 

medis

Panggunaan printing 3D saya mundhak ing industri iki lan bakal terus ing taun-taun sing bakal teka. Para ahli percaya yen panggunaane ana ing kene. Aplikasi kasebut serbaguna lan bisa uga kalebu prosthetics, implan, lan bioprinting nganti perencanaan lan tes bedhah.

Thanks kanggo prototipe cepet sing murah, produsen piranti medis bisa kanthi cepet nguji lan nyempurnakake desaine. Iki bakal mbantu nggawa ide anyar kanggo pasien luwih cepet. Ora mung iki, nanging 3D uga bisa mbantu mbangun piranti khusus pasien lan njamin asil sing cocog lan optimal.

Otomotif:

Miturut laporan dening SmartWatch, revenue printing 3D global bakal tekan $7.9 milyar ing 2027. Iki nuduhake carane penting prototyping 3D kanggo industri iki. Prototyping aside, perusahaan nggunakake perkakas minangka salah siji saka nggunakake utama printing 3D. 

Dadi, siji bisa nyana solusi sing digawe khusus, kajaba produksi sing luwih cepet, amarga nggunakake prototipe 3D ing industri otomotif. Ora mung iki, nanging desainer uga entuk macem-macem alternatif desain lan keluwesan nalika ngrancang prototipe.

Kesimpulan

Kita ngerti manawa prototipe minangka proses penting ing pangembangan produk sing mbantu macem-macem industri kanthi cara sing beda-beda. Printing 3D nduweni kemampuan sing luar biasa ing pangembangan prototipe. Kanthi nggunakake, industri kasebut bisa nggawe manawa tetep ndhisiki kompetisi. 

Yen sampeyan minangka wong sing pengin nggunakake potensial printing 3D kanthi lengkap kanggo proyek sampeyan, mula coba kerja bareng HiTop Industrial. Kita nggunakake pengalaman lan keahlian kanggo mbantu kabeh inovator, desainer, lan insinyur supaya bisa urip. 

Artikel sing gegandhengan

Daftar Isi

Kiriman sing gegandhengan

Javanese

Hubungi Kita Dina, Njaluk Balasan Sesuk

Sampeyan duwe rong cara kanggo nyedhiyakake file

Cathetan: Informasi/berkas sampeyan bakal dijaga kanthi rahasia.

Hai, Aku Sparrow Xiang, COO saka perusahaan HiTop, aku lan tim bakal seneng ketemu sampeyan lan sinau kabeh babagan bisnis, syarat lan pangarepan.