Kamis, 19 Januari 2012

Rapid Prototyping


Rapid prototyping merupakan kumpulan beberapa teknik untuk membuat prototype secara cepat, lebih hemat biaya dengan menggunakan Computer-Aided Design (CAD). Rapid Prototyping memberikan gambaran mendasar dari proses manufaktur umum dan Menyajikan prinsip-prinsip dan aplikasi merancang dan fabrikasi bagian di format . Sehingga produsen dan desainer disetiap industri memiliki banyak keuntungan, cepat dan biaya yang efektif untuk menciptakan model 3-dimensi yang berkualitas tinggi.

 Sejarah Singkat Rapid Prototyping

Pada akhir 1960-an, banyak peralatan mesin yang dikendalikan oleh komputer mulai muncul di pabrik-pabrik sebagai inovasi terbaru dalam pembuatan efisien dibagian mekanis. Alat ini mampu menyelesaikan tugas-tugas manufaktur dengan akurasi yang lebih besar dan konsistensi daripada yang dapat dicapai secara manual, tetapi mereka harus diprogram setiap kali bagian baru perlu dibangun.
Sejalan dengan itu di University of Rochester profesor teknik Herbert Voelcker mengembangkan teori matematika dan algoritma awal yang membentuk dasar untuk program komputer yang bagian-bagian mesin desain termasuk bagaimana menentukan permukaan bagian dalam tiga-dimensi. Voelcker sangat tertarik dalam mengotomatisasi proses yang akan mengambil data dari program-program komputer untuk program komputer yang dikendalikan alat-alat baru mesin. Banyak pekerjaan yang menjadi Voelcker standar operasional sepanjang tahun 1970-an dalam hal bagaimana bagian-bagian mekanik dirancang. Pekerjaan ini akhirnya mengarah pada pengembangan Computer Aided Design (CAD) program perangkat lunak seperti yang dikenal saat ini.

Teknologi Rapyd Protyping  

    1.  Laser Sintering selektif (SLS), Teknologi ini sangat terkenal di Indonesia dan Bahan dasar terdiri dari serbuk besi, palstik dan resin dengan ukuran partikel dalam urutan besarnya 50 pM. Cara kerja dari alat ini; sinar laser akan ditembakkan kedalam kaca yang ada di dalam alat ini, dipantulkan dan akan membakar setiap lapisan bubuk secara terus menerus dan tersebar di atas lapisan satu dan lainnya. Setelah pengendapan, sebuah komputer yang dikendalikan oleh sinar laser CO2 di scan ke permukaan dan secara selektif akan mengikat bersama-sama partikel bubuk penampang yang sesuai dari produk. Selama proses laser, suhu bubuk akan naik di atas titik transisi gelas setelah partikel-partikel yang berdekatan mengalir bersama, proses ini disebut sintering. Alat ini dikembangkan oleh  Carl Deckard untuk tesis master di University of Texas, laser sintering selektif telah dipatenkan pada tahun 1989. Dengan   menggunakan sinar laser untuk membuat bahan bubuk , seperti nilon, elastomer, dan logam, menjadi objek padat. Mesin SLS yang diproduksi oleh DTM Austin, TX.  
    2. FDM Technology(Fused Deposition Modeling)Fused Deposition Modeling (FDM): teknologi produksi aditif ini ditemukan pada akhir 1980-an melalui Crump S. Scott yang digunakan untuk program-program seperti pemodelan, prototyping di samping produksi lainnya. Teknologi ini melibatkan kerja logam eutektik selain termoplastik. Pada alat FDM terdapat gulungan benang plastik dan hiter, dimana hiter ini akan menuangkan bahan termoplastik lapis demi lapis dan ditumpuk untuk membentuk sebuah model 3D. FDM menciptakan prototipe fungsional menggunakan berbagai bahan teknik seperti ABS, dan polikarbonat. Ketika daya tahan bagian yang diperlukan, FDM dapat menghasilkan bagian menggunakan bahan produksi. Pemodelan Fused Deposition (FDM) proses konstruksi benda tiga dimensi secara langsung dari data CAD 3D. Model ini berorientasi dan secara matematis ke dalam lapisan horisontal bervariasi dari +/- 0,127-0,254 mm ketebalan. Struktur dukungan dibuat saat diperlukan, berdasarkan posisi dan geometri bagian itu. Setelah meninjau jalur data dan menghasilkan toolpaths, data di-download ke mesin FDM. 
    3. EBM Technology(Electron Beam Melting) Berkas Elektron lebur (EBM), merupakan teknologi yang jarang dipakai di Indonesia, teknologi ini menggunakan biji besi yang dibakar oleh elektron sehingga menjadi suatu produk yang betul-betul dari besi dengan ukuran dan detail yang sama. Teknologi ini umumnya memiliki tingkat pembuatan yang akurat dan cepat karena kepadatan energi yang lebih tinggi dan metode pemindaian. Bagian yang terbuat dari titanium umumnya dibangun tiga sampai lima kali lebih cepat daripada metode fabrikasi aditif lainnya. Teknologi ini sangat ideal untuk pembuatan bagian kompleks dalam jumlah rendah. Bagian yang dibangun oleh teknologi ini terbatas pada ukuran vakum yang berisi bagian yang sedang dibangun. Bahan yang dapat digunakan untuk bagian dibangun dengan menggunakan teknologi ini termasuk logam, non-logam, keramik dan komposit. Paduan titanium banyak digunakan dengan teknologi yang membuatnya menjadi kandidat untuk pasar implan medis serta aplikasi lain mekanik sangat menuntut. Teknologi ini kadang-kadang disebut sebagai Machining Berkas Elektron dan sering diklasifikasikan sebagai teknologi Manufaktur Rapid. Teknologi ini dikembangkan oleh Arcam AB dan diluncurkan pada tahun 2002. 
    4. PolyJet Teknologi polyjet sangat popular di Indonesia saat ini, polyjet ini menggunakan tinta resin. Alat ini bekerja secara bersamaan antara support material dan material di jetting secara bersamaan dan dituangkan  selapis demi lapis setiap 16 micron hingga menjadi sebuah produk. Setiap lapisan photopolymer dikeringkankan dengan sinar UV segera setelah jetted, menghasilkan model yang kering sepenuhnya. Suppor material dapat dihancurkan dengan menyiramkan air. Hasil prototype ini dapat diletakkan diruangan karena tidak mengandung racun.

 Rapyd protyping biasanya digunakan untuk
1.      Perusahaan automotive, seperti; Ban , Blok mobil, dll
2.      Perusahaan elektronik, seperti;Handphone, Kamera, Laptop,dll
3.      Barang perkakas sehari-hari, seperti; sikat gigi,dll
4.      Arsitek, seperti maket rumah, dll
5.      Medis
6.      Industri sepatu
7.      Entertainment
8.      Perusahaan mesin
9.      Militer

Doc: Wikipedia


Keuntungan dari rapyd prototyping
  1. Dapat merealisasi yang diinginkan sesuai dengan konsep
  2. Memudahkan Komunikasi dan kepercayaan yang lebih baik antara konsumer dan desainer .
  3. Mempersiapkan kita untuk bersaing di dunia internasional
  4. Dapat mengimplementasi/menyelesaikan problem sendiri sehingga menjadi lebih mudah dengan mengetahui sistem yang diharapkan
  5. Mengurangi biaya, waktu dan resiko produksi .

 Bagaimana caranya untuk memilih teknologi rapyd prototyping yang tepat
  1. Pilih  aplikasi yang dipakai, misalkan untuk material plastic dapat digunakan teknologi LES, FDM dan polyjet. Sedangkan untuk material besi/logam, gunakan EBM dan untuk material karet, gunakan teknologi polyjet.
  2. Tentukan seberapa besar ukuran model yang akan dibuat.
  3. Tentukan kepentingan prototype itu sendiri, apakah dibuat sebagai pajangan atau benda yang akan nantinya dibuang.
  4. Material apa yang di pakai.
  5. Sesuaikan biaya yang anda miliki dengan teknologi.

Ada 3 hal yang menjadi tantangan rapyd prototyping di Indonesia, yaitu dengan menggunakan rapyd prototyping dapat meminimalisir biaya,  kemudian  waktu dan tenaga untuk mencapai consumer. Ketiga adalah mampukah dengan teknologi ini dapat menciptakan barang yang berkualitas tinggi?


Ditulis oleh Sariati (Sari Jenaf) sebagai tugas matakuliah Creative Industry (Materi: Rapyd Prototyping), S2 Creative & Media Enterprise IKJ - IDS

1 komentar: