“Pandemi tahun 2020 menjadi salah satu kejadian bersejarah bagi manusia modern. Seluruh sumber daya yang dimiliki umat manusia
Mesin 3D Printing HAL Tech-01 series kembali membawa nama UGM di pameran pertahanan kancah internasional dengan judul
Artikel kali ini akan sedikit memberikan pengetahuan tentang model-model mesin 3D Printer. Model-model 3D Printer yang umum
3D Printing merupakan sebuah terobosan baru dalam dunia teknologi manufaktur yang berbasis layer manufacturing. Terobosan ini sangatlah populer di seluruh belahan dunia, baik di kalangan akademisi maupun industri. CAMS (Centre for Additive Manufacturing and Systems) hadir untuk menjadi bagian dari solusi. Kami percaya bahwa teknologi 3D Printing akan mampu membawa dunia ini pada kemajuan dan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi. CAMS berkomitmen menghadirkan teknologi terbaik dan implementatif karya anak bangsa yang didorong dengan peningkatan kapasitas melalui pendidikan dan penelitian teknologi 4.0 khususnya 3D Printing.
Saat ini, menciptakan bagian tubuh manusia dengan teknologi 3D Printing bukanlah hal yang mustahil. Misalnya, apabila ada orang yang mengalami kecelakaan dan kehilangan salah satu kakinya. Pembuatan kaki palsu manusia seperti ini bisa dilakukan dengan proses 3D Printing untuk menghasilkan bentuk dan ukuran kaki yang sama dengan kaki aslinya.
Gambar 1. 3D Printing untuk Membuat Kaki Palsu
Sumber: http://www.makepartsfast.com/3d-printers-deliver-competitive-alternative-to-traditional-prosthetic-limbs/
Dalam dunia kesehatan, para dokter juga bisa menggunakan 3D Printing untuk membuat contoh organ tubuh manusia sebagai alat perencanaan pra-operasi yaitu untuk membantu mereka dalam memvisualisasikan dan merencanakan kerja organ sebelum operasi sebenarnya.
Gambar 2. Ilustrasi 3D Printing untuk Organ Tubuh Manusia
Sumber: http://www.explainingthefuture.com/bioprinting.html
Gambar 3. Hasil 3D Printing Jantung Manusia dengan Bahan Rubber
Sumber: Dokumen Pribadi HAL
Selain itu, rekayasa jaringan telah menjadi bidang penelitian yang menjanjikan, menawarkan harapan untuk menjembatani kesenjangan antara kekurangan organ dan kebutuhan transplantasi [1]. Teknologi 3D Printing untuk bidang kesehatan ini sering disebut Bioprinting. Teknologi Bioprinting dalam bidang kesehatan ini merupakan tantangan tersendiri yang harus terus dikembangkan. Trend di masa yang akan datang, Bioprinting ini mengarah pada proses printing sel maupun proses printing dengan biomaterial lainnya. Jadi, teknologi Bioprinting ini sangat menjanjikan untuk pembuatan organ tubuh manusia secara nyata. Walaupun demikian, teknologi ini masih dalam tahap awal dan masih akan terus dikembangkan.
Gambar 4. Desain Prosthesis Gigi Manusia [2]
Contoh lain pengembangan teknologi 3D Printing dalam bidang kesehatan ini adalah untuk pembuatan gigi palsu seperti pada penelitian Totu, dkk. (2017). Mereka mengembangkan polimer nanokomposit untuk material 3D Printing pada prosthesis gigi. Istilah prosthesis sendiri dapat diartikan sebagai alat kesehatan yang didesain untuk menggantikan bagian tubuh tertentu untuk membantu pasien mendapatkan kembali fungsi tertentu setelah bagian tubuhnya cidera berat karena kecelakaan atau terkena penyakit.
Gambar 5. Gigi Tiruan (denture) Hasil Proses 3D Printing [2]
Pustaka:
[1] Ozbolat, Ibrahim T. and Yin Yu, “Bioprinting Toward Organ Fabrication: Challenges and Future Trends,” IEEE Transactions on Biomedical Engineering, Volume 60, No 3, March 2013.
[2] Totu, Eugenia Eftimie et all. “On Latest Application Developments for Dental 3D Printing,” The 6th IEEE International Conference on E-Health and Bioengineering – EHB 2017.
Dalam bidang kajian teknologi manufaktur, proses fabrikasi dapat diklasifikasikan ke dalam tiga kelompok utama, yaitu Subtractive, Formative, dan Additive.
Banyak variasi bentuk yang dapat diproduksi.
Menghemat waktu dan biaya hingga mencapai 50% s.d. 90% jika dibandingkan dengan sistem konvensional.
Kesalahan dan kekurangan dapat dideteksi lebih awal.
Bisa digunakan sebagai bahan diskusi dan pertimbangan tahap awal oleh calon customer (pembeli).
Dapat diaplikasikan di berbagai industri dan bidang kehidupan lainnya seperti kedokteran, seni, arsitektur, dll.
Jumlah limbah bahan (material waste) dapat ditekan, sehingga berdampak positif juga terhadap penghematan biaya produksi.
Perkakas (tooling) tidak diperlukan.
Desainer dan mesin bisa berada di tempat yang terpisah.
Gambar 1. Ilustrasi Proses Pemesinan
(Sumber: Dokumen Pribadi)
Subtractive manufacturing adalah proses manufacturing dengan cara menghilangkan sebagian dari dimensi benda kerja. Contoh proses pemesinan yang termasuk ke dalam kelompok ini adalah proses membubut (turning), proses menggurdi (drilling), dan proses mengefreis (milling).
Formative manufacturing adalah proses manufacturing dengan prinsip pembentukan benda kerja. Salah satu contohnya adalah proses pengecoran (casting). Sedangkan Additive Manufacturing adalah proses manufacturing dengan prinsip penambahan material. 3D Printing termasuk ke dalam kelompok Additive Manufacturing, karena pada prosesnya terdapat penambahan material.
Additive Manufacturing
Istilah 3D printing memang lebih populer di Indonesia. Namun, 3D printing bukanlah satu-satunya istilah yang mewakili proses pembuatan atau pencetakan prototype dengan wujud tiga dimensi. Teknologi 3D printing dikenal juga sebagai Additive Manufacturing.
Additive manufacturing adalah istilah umum bagi teknologi yang didasarkan pada representasi geometri untuk menciptakan benda-benda fisik dengan metode penambahan material secara berturut-turut. Teknologi tersebut sekarang digunakan untuk berbagai penerapan di industri, kesehatan, pendidikan, arsitektur, pemetaan, mainan, dan hiburan [1].
Rapid Prototyping
Rapid prototyping juga salah satu istilah untuk 3D printing. Rapid prototyping merupakan istilah yang pertama kali populer di awal kemunculan teknologi 3D printing. Istilah ini mengacu pada kelas teknologi yang dapat secara otomatis membuat model fisik dari data Computer Aided Design (CAD) atau sekelompok teknik yang digunakan untuk membuat model skala dengan cepat dari bagian fisik atau perakitan menggunakan data dari Three Dimensional (3D) Computer Aided Design (CAD) [2].
Dewasa ini, proses prototyping sebuah produk di dunia industri memang mengarah kepada teknologi Rapid Prototyping. Hal ini karena beberapa kelebihan yang dimilikinya, antara lain:
REVOLUSI INDUSTRI
Tidak dapat dipungkiri, perkembangan teknologi memang melaju sangat cepat. Perkembangan ini mempunyai dampak terhadap kehidupan manusia. Baik dampak secara sosial, ekonomi, maupun budaya di dunia. Tidak terlepas pula dampak yang terasa di dunia industri. Sampai saat ini, perkembangan dunia industri telah melewati beberapa masa. Dari beberapa kali dunia industri mengalami masa revolusi, mulai dari revolusi industri 1.0 sampai 4.0, peran teknologi menjadi ujung tombak yang sangat penting.
Gambar 1. Ilustrasi Perjalanan Revolusi Industri
Sumber: https://erichfelbabel.com/2018/03/07/industry-4-0-are-you-ready/
Teknologi semakin berkembang dengan pesat. Tidak terkecuali di Indonesia, perkembangan teknologi ini terlihat mengalami kecenderungan yang positif di berbagai bidang. Baik itu perkembangan teknologi di bidang primer, maupun di bidang sekunder, bahkan tersier. Salah satu bidang teknologi yang berkembang dengan pesat dan diprediksi akan terus berkembang adalah teknologi printing.
Teknologi printing tidak terbatas untuk media kertas, plastik, maupun bidang datar lainnya. Teknologi printing saat ini mampu mencetak suatu benda secara tiga dimensi (3D) sesuai dengan bentuk gambar soft file-nya. Kebanyakan, teknologi printing ini digunakan untuk membuat atau mencetak sebuah benda prototype ataupun benda yang tidak diproduksi secara massal. Aplikasi teknologi 3D printing ini dapat dijumpai di bidang industri, kesehatan, arsitektur, fashion, bahkan makanan.
The Father of 3D Printing
Sejarah perkembangan teknologi 3D printing tidak akan terlepas dari seorang Charles W. Hull atau sering disapa Chuck Hull. Ia lahir pada 12 Mei 1939 di Clifton, Colorado. Pada tahun 1961, pria yang dikenal sebagai “The Father of 3D Printing” ini berpindah ke California.
Gambar: Charles W. Hull “The Father of 3D Printing”
Sumber: https://www.theguardian.com/business/2014/jun/22/chuck-hull-father-3d-printing-shaped-technology
Pada tahun 1984, Chuck Hull mengembangkan metode Stereolithography Apparatus (SLA) 3D Printer. Ini merupakan metode komersial pertama kali yang digunakan pada teknologi 3D printing. Metode ini memanfaatkan seberkas sinar ultraviolet yang ditembakkan ke permukaan sebuah wadah (vat) yang berisi cairan photopolymer (resin). Cairan tersebut akan langsung mengeras saat sinar laser mengenai permukaannya. Metode ini berkerja dengan prinsip “layer by layer” (lapisan demi lapisan). Setelah satu layer selesai dikerjakan, sebuah platform yang membawa sejenis alat penyapu (recoater blade) digerakkan turun untuk membersihkan sisa-sisa resin di permukaan layer. Langkah selanjutnya adalah menembakkan kembali berkas sinar ultraviolet di atas layer yang telah dibersihkan. Dua tahun kemudian, yaitu pada tahun 1986, setelah metode Stereolithography Apparatus (SLA) 3D Printer berhasil dikembangkan, Chuk Hull mematenkannya.
Summarized by: Ikhwan Taufik
Legenda Roro Jonggrang dan Candi Prambanan merupakan cerita rakyat asli Indonesia. Masyarakat Indonesia seharusnya tidak akan lupa dengan legenda tersebut, khususnya bagi masyarakat Jawa Tengah. Legenda tersebut menceritakan pembangunan seribu bangunan berupa candi yang dibuat dalam waktu satu malam. Hal tersebut merupakan syarat yang diajukan oleh Roro Jongggrang kepada Bandung Bondowoso saat diminta untuk menjadi istrinya.
Dari sudut pandang ilmiah, pembangunan seribu candi dalam waktu yang sangat singkat merupakan sesuatu yang mustahil pada waktu itu. Namun, saat ini teknologi sudah sangat berkembang dan memasuki zaman revolusi industri 4.0. Semua dituntut serba cepat. Membuat bangunan dalam waktu sangat singkat saat ini bukanlah hanya sebuah cerita belaka. Membuat rumah dalam waktu singkat sudah bisa diwujudkan dengan teknologi 3D Printing.
Gambar 1. Rumah yang Dibangun Menggunakan Teknologi 3D Printing
Source: http://apis-cor.com/en/about/news/first-house
Dinukil dari situs resmi http://apis-cor.com/en/, perusahaan pengembang 3D Apis Cor telah mengklaim pihaknya telah berhasil membuat mesin 3D Printing yang bisa membangun struktur dasar rumah seluas 38 meter persegi. Perusahan pengembang dari Rusia ini telah mengembangkan teknologi 3D Printing sejak tahun 2016.
Gambar 2. Proses Pembangunan Rumah Menggunakan Teknologi 3D Printing
Source: http://apis-cor.com/en/about/news/first-house
Saat ini, pihaknya telah mengklaim mampu membangun struktur dasar sebuah rumah dalam waktu 24 jam. Walaupun masih harus mendapatkan sentuhan finishing dari tangan manusia untuk membuat jendela, pintu, pengecatan, dan interior, hal tersebut merupakan pencapaian yang sangat luar biasa.
Gambar 3. Mesin 3D Printing Apis Cor untuk Mengeprint Bangunan
Source: http://apis-cor.com/en/
Ke depan, Indonesia juga harus mempunyai mimpi besar yang harus jadi kenyataan. Legenda pembangunan seribu candi oleh Bandung Bondowoso harus benar-benar terjadi. Membangun seribu candi dalam waktu satu malam menggunakan teknologi 3D Printing harus bisa menjadi kenyataan. Dengan teknologi 3D Printing, membangun rumah dalam 24 jam, bisa!
Gambar 4. Miniatur Candi Prambanan Hasil Printing 3D
Sumber: Dokumen Pribadi
oleh: Ikhwan Taufik